Linjära system för kommunikation

Mål

Kursen skall ge grundläggande kunskaper om tids- och frekvensanalys av tidskontinuerliga signaler och tidskontinuerliga linjära system. Speciellt fokuseras på analoga elektriska kretsar samt tillämpningar inom analog och digital kommunikation. Kursen ger även förtrogenhet med de grundläggande matematiska verktyg som används.

Sammanfattningsvis gäller att studenten, efter fullgjord kurs, förväntas kunna:

• Beräkna ström, spänning och effekt i allmänna likströms- och växelströmskretsar med användning av strukturerade metoder.
• Beräkna spänningsförstärkning för kretsar innehållande ideala operationsförstärkare.
• Beskriva konstruktion och funktion av elektriska filter.
• Beräkna samt mäta upp gränsfrekvenser och centerfrekvens för elektriska filter.
• Bestämma, tolka och matematiskt hantera tidsegenskaper för deterministiska signaler och linjära system.
• Med användande av fourierserier, fouriertransform och laplacetransform bestämma, tolka och matematiskt hantera frekvensegenskaper och allmänna transformrepresentationer för både signaler och system.
• Definiera olika egenskaper för linjära system samt, i samband med problemlösning, hantera konsekvenser av dessa.
• Med användande av lämplig metod och för given insignal beräkna utsignalen från ett linjärt tidsinvariant system, samt känna till olika metoders möjligheter och begränsningar.
• Med viss säkerhet kunna utföra tids- och frekvensanalys för olika analoga och digitala modulationsformer.
• Med adekvat terminologi, väl strukturerat och logiskt sammanhängande, redogöra för sambanden mellan olika begrepp i kursen.

Innehåll

• Grundläggande lagar och samband.
• Tvåpolssatsen. Nortons teorem. Nodanalys.
• Växelströmsteori. jw-metoden. Effekt.
• Grundläggande filterteknik.
• Ideala OP-förstärkare.
• Signalegenskaper, systemegenskaper.
• Differentialekvationsbeskrivning av linjära system.
• Linjärisering av icke-linjära system.
• Impulssvar och stegsvar. Faltning.
• Fourierserieutveckling av periodiska signaler.
• Fouriertransformanalys av signaler och system. Frekvensspektrum, Frekvensfunktion.
• Laplacetransformanalys av signaler och system. Systemfunktion, Pol-nollställediagram.
• Tidskontinuerliga passiva frekvensselektiva filter.
• Principer för analog och digital kommunikation, ur ett linjära system-perspektiv. Amplitudmodulering, frekvens- och fasmodulering. Digitala moduleringsmetoder - ASK, PSK, QAM, FSK