Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Radosław Lont

Technologia CMOS układów komunikacji bezprzewodowej


CMOS technology of wireless communication circuits


Opiekun pracy dyplomowej: prof. dr hab. inż. Tomasz Kacprzak
Praca dyplomowa magisterska obroniona 2009-11-13
Streszczenie pracy dyplomowej:
Pod tematem niniejszej pracy kryje się duży zakres zagadnień, co w obliczu obowiązujących wymogów skłania do znacznego ograniczenia szerokiego wachlarza tematycznego. W związku z powyższym, postanowiłem skupić się wokół tematyki budowy i funkcjonowania przenośnych urządzeń komunikacji bezprzewodowej, ze szczególnym uwzględnieniem systemów telefonii komórkowej. Wybór ten jest nieprzypadkowy. Otóż podjętą tematykę wykorzystania technologii CMOS należy rozpatrywać w ujęciu miniaturyzacji elektroniki urządzeń użytku codziennego, wśród których niesłabnącą popularnością cieszą się przenośne terminale komunikacji bezprzewodowej. Zagadnienie tym ciekawsze, iż podstawowa rola umożliwienia łatwego dostępu do sieci telekomunikacyjnej jest z czasem rozszerzana przez kolejno dodawane funkcje i usługi. Wybór tego tematu wynika z moich osobistych zainteresowań, wykonywanej pracy zawodowej, a przede wszystkim z toku nauczania na specjalizacji Systemy Telekomunikacyjne na Politechnice Łódzkiej. W dwuletnim programie dydaktycznym zagadnienia łączności bezprzewodowej podejmowane są często i dotyczą wielu różnych aspektów technologicznych. Brak jednak wśród nich zagadnień szczegółowo traktujących o architekturze stacji przenośnych, szczególnie w aspekcie zastosowanej elektroniki. Tym samym, pragnę swoją pracą zapełnić tę lukę, co zostało ujęte w ustalonych celach i zakresie pracy jako „unowocześnienie treści materiałów dydaktycznych dla studentów kierunku elektronika i telekomunikacja”. Chciałbym, aby moja praca była wykorzystywana w procesie kształcenia, a tym samym, aby pozostawała aktualna w dłuższej perspektywie czasowej, mimo niezwykle szybkiego rozwoju technologicznego. Dlatego postawiłem sobie dwa podstawowe cele. Pierwszy - dotyczący zagadnień specyfiki realizacji podzespołów elektronicznych w technologii CMOS - to ogólne podejście do rozwoju wykorzystywanych na przestrzeni lat rozwiązań, z położeniem szczególnego nacisku na proces miniaturyzacji i związaną z nim problematykę (rozdziały 1, 2, 4.2 i 4.3). Systemami, na które zwróciłem szczególną uwagę są standardy DECT i Bluetooth oraz kolejne generacje telefonii komórkowej (podrozdział 4.1). Opis procesu projektowania urządzeń wraz z uregulowaniami prawnymi, od których zależy zastosowanie technologii CMOS oparłem na przykładzie terminali sieci GSM (rozdział 3). Drugim założeniem, było opracowanie takiej symulacji komputerowej, która wzbogaci przekazywany obecnie studentom zakres umiejętności programistycznych. W tym celu, odwołałem się do wykorzystywanego często w toku studiów programu MatLab. Jako temat symulacji wybrałem zagadnienie, które nie jest ani dokładnie opisywane, ani też symulowane w ramach zajęć – modulację. Z jednej strony jest to proces uniwersalny, niezbędny w przetwarzaniu sygnałów komunikacji bezprzewodowej, z drugiej zaś -zróżnicowany pod względem charakteru dla poszczególnych systemów łączności. Symulacje zawarłem w rozdziale 5., jako wzbogacenie opisu funkcjonalności poszczególnych bloków toru nadawczo-odbiorczego terminali bezprzewodowych. Ich forma ma na celu ukazanie różnic pomiędzy poszczególnymi typami modulacji, z odniesieniem do ich zastosowania i metod realizacji. Wykorzystane przeze mnie funkcje programu MatLab, wzbogacają wiedzę przekazywaną studentom o znajomość nowych zagadnień z zakresu przetwarzania sygnałów. Tym samym, forma niniejszej pracy dyplomowej odpowiada nie tylko założeniom wzbogacenia zakresu materiałów dydaktycznych, lecz również zbiór ten unowocześnia, bazując przy tym na wiedzy prezentowanej studentom w ramach różnych przedmiotów. Oddając ją w ręce czytelników, wierzę w jej przydatność (szczególnie studentom kierunku elektronika i telekomunikacja) i mam nadzieję, że osiągnąłem satysfakcjonującą przystępności treści i formy. Dołożyłem ku temu wszelkich starań. Życzę miłej lektury.
Abstract:
There is a big range of issues, which may be considered when it comes to “CMOS technology of wireless communication circuits” topic. One must reduce this in the face of M.A thesis's requirements. In this connection, I decided to focus my work on the design and functions of a portable wireless communications equipment, with a special consideration of cellular systems. I made my choice not accidentally. It seems that the best way to describe the chosen issue of CMOS technology importance is to characterize the miniaturization of electronics in the daily usage equipment, within which mobile phones are of main interest. This topic is even more interesting when you think about the still growing process of adding more and more functionality to the basic role of being the network access point. The choice of this topic was determined by my personal interests, my current job and mainly by the classes organized during the studies on Telecommunications Systems specialization at the Technical University of Lodz. The issue of wireless communication systems is taken up very often during the two years studies and it consider many different topics. Nevertheless, there is a lack of detailed explanation of the mobile equipment architecture, especially in the aspect of electronics. By completing this M.A thesis I would like to complete the range of knowledge given to students. This way of thinking is defined in the “aim and range” section of this paper as “making the teaching process up to date”. In order to make my work suitable for above mentioned goal, I tried to make it up-to-date despite the fast growth in technology progress. To achieve that, I come up with a two guidelines. The first one, which treats about the issues of CMOS technology production process specificity, is a general way of understanding the development of the solutions introduced over a years, with a special stress put on a rising problems (chapters: 1st, 2nd, 4.2nd, 4.3rd ). The systems, on which I was concentrated most are: DECT and Bluetooth standards and successive generations of a cellular network (chap. 4.1st). I have also described the process of equipment design with legal requirements taken into consideration, using the GSM standard as an example (chap. 3rd). The second aim concerns the preparation of the computer simulation, which can enlarge the range of programming abilities of students. In order to do so I have used MatLab, which is well known among students, as an simulation environment. The topic of this part of my work, was chosen carefully. Neither it is presented in details during lectures, nor it is simulated on a practical courses. On the one hand it is an universal process vital in a signal processing scheme in all systems. But on the other, there are crucial differences between them. The modulation issue, which I am writing about, is simulated in chapter 5th, as a part of a description of a two-way transmission modules. I have presented the differences between the modulation processes in reference with their use and ways of realization. To do so, I have used MatLab functions, which will appear to be new for the students and will complete their knowledge of signal processing simulations. In conclusion, I may state that my work is a good form of knowledge enlargement and update. I hope it will serve the readers (especially telecommunication students) well in this way and that they will find it approachable and useful. I did my best, please enjoy.