Διαδραστικές ασκήσεις Ψηφιακών Επικοινωνιών στη γλώσσα Python

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως θέμα την ανάπτυξη διαδραστικών ασκήσεων συστημάτων ψηφιακών επικοινωνιών σε γλώσσα Python, αναδεικνύοντας σημαντικές θεωρητικές και πρακτικές πτυχές του αντικειμένου. Για την πληρότητα της παρουσίασης και την κατανόηση των ασκήσεων, περιλαμβάνει σύντομη θεωρία από το τεύχος Σημειώσεων του μαθήματος «Ψηφιακές Επικοινωνίες», ξεκινώντας με μια εισαγωγή στον ρόλο της ψηφιακής επεξεργασίας σήματος στις τηλεπικοινωνίες, στην εξομοίωση αναλογικών διαμορφώσεων και στις βασικές αρχές της βέλτιστης ψηφιακής αναγνώρισης μέσω προσαρμοσμένων φίλτρων. Στη συνέχεια, αναλύονται τα φασματικά χαρακτηριστικά των ψηφιακών κυματομορφών και η μορφοποίησή τους με φίλτρα Nyquist, τα οποία διασφαλίζουν την ελαχιστοποίηση των παρεμβολών μεταξύ συμβόλων. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην παρουσίαση των διαμορφώσεων L-ASK, QAM και PSK, οι οποίες είναι ευρέως διαδεδομένες σε σύγχρονα συστήματα επικοινωνιών, όπως και στις διαμορφώσεις FSK και MSK. Στο πλαίσιο του μαθήματος των «Ψηφιακών Επικοινωνιών Ι», οι εργαστηριακές ασκήσεις που αρχικά είχαν γραφτεί σε MATLAB μετατράπηκαν σε Python, προσφέροντας μεγαλύτερη ευελιξία και διαδραστικότητα. Η χρήση του Jupyter Book για τη δημιουργία μιας διαδραστικής ιστοσελίδας ενισχύει την εμπειρία μάθησης, επιτρέποντας στους φοιτητές να εξερευνήσουν τις έννοιες μέσα από πρακτικές εφαρμογές και διαδραστικά παραδείγματα. Η εργασία αυτή, από κοινού με την εργασία [1], αποτελούν μια ολοκληρωμένη προσέγγιση στην παρουσίαση συστημάτων ψηφιακών επικοινωνιών, συνδυάζοντας θεωρητική ανάλυση με σύγχρονα εργαλεία προγραμματισμού και εκπαιδευτικές πλατφόρμες.