UNIK4430 – Atomklokker, satellittnavigasjonssystemer og synkronisering
Beskrivelse av emnet
Kort om emnet
H?ystabilitets oscillatorer og atomklokker ligger til grunn for en rekke anvendelser som er avhengig av synkronisering i form av stabil takt og/eller n?yaktig tid. Eksempler p? anvendelser er satellittnavigasjon, mobiltelefoni, h?yhastighets datakommunikasjon, digitalt bakkenett og SmartGrid.
Studentene f?r gjennom emnet en innf?ring i virkem?ten til h?ystabilitets klokker/frekvenskilder (kvartsoscillator, rubidiumoscillator, chip-klokke (CSAC), cesiumklokke og hydrogenmaser). Emnet gir en praktisk innf?ring i m?ling av klokkestabilitet og i relevante statistiske verkt?y for klokkekarakterisering. Emnet gir ogs? en innf?ring i verdens felles tidsskala UTC. Videre vil emnet gi en innf?ring i GNSS (GPS/ Galileo) med vekt p? bruk av GNSS som kilde til synkronisering. Til sist gir emnet en oversikt over metoder og problemstillinger knyttet til synkronisering av datasystemer, telenett og kringkastingsnett.
Hva l?rer du?
Etter ? ha fullf?rt kurset vil du:
- kunne beskrive virkem?te og karakteristiske egenskaper til kvartsoscillatorer, rubidiumoscillatorer, chipklokker (CSAC), cesiumklokker og hydrogenmasere.
- ha kunnskap om instrumentering brukt til klokkekarakterisering
- kunne gjennomf?re m?ling av frekvensstabilitet til oscillatorer
- forst? tidsdomene-karakterisering av frekvensstabilitet: Allan-deviasjon (ADEV), modifisert Allan-deviasjon (MDEV), tidsdeviasjon (TDEV) og Hadamard-deviasjon
- forst? frekvensdomene-karakterisering av fase-/frekvensst?y
- ha kjennskap til ulike st?ytyper: Hvit fasest?y; flicker fasest?y; hvit frekvensst?y; flicker frekvensst?y; random walk frekvensst?y; frekvensdrift
- kunne predikere tid- og frekvensavvik for noen klokketyper
- forst? oppbyggingen av verdens felles tidsskala TAI/UTC
- forst? grunnleggende oppbygging og virkem?te til globale satellittnavigassjonssystemer (GNSS)
- ha kunnskap om virkem?te og egenskaper til GNSS-styrte klokker
- ha kunnskap om s?rbarheter ved GNSS og GNSS-klokker; Romv?r, jamming, spoofing
- kjenne til aktuelle emner og protokoller innen synkronisering av datanettverk. Kjenne til metoder og kriterier for design av robust synkronisering.
Opptak og adgangsregulering
Studenter m? hvert semester s?ke og f? plass p? undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.
Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du s?ke opptak til v?re studieprogrammer, eller s?ke om ? bli enkeltemnestudent.
Grunnet behov for plass p? laboratorier i forbindelse med undervisningen, kan det bli begrensninger p? antall studenter som f?r opptak til emnet..
Forkunnskaper
Anbefalte forkunnskaper
Fysikk/kybernetikk/telematikk/informatikk-bakgrunn + grunnleggende statistikk.
Det er ikke en forutsetning med kurs i atomfysikk/kvantemekanikk. Kurset vil p? et grunnleggende niv? gi n?dvendig bakgrunn innen relevant atomfysikk.
Overlappende emner
10 studiepoeng overlapp mot UNIK9430 – Atomklokker, satellittnavigasjonssystemer og synkronisering (nedlagt)
Undervisning
Ukentlige undervisningsaktiviteter, fordelt p? forelesninger (12 uker) og obligatoriske, karaktergivende, lab?velser (3 uker). Det gis i tillegg frivillige regne?velser.
Laboratorie?velsene vil foreg? i Justervesenets laboratorier
Eksamen
Vurdering vil skje p? bakgrunn av:
- 3 stk lab-rapporter/skriftlige individuelle rapporter. Teller hver 20 % av endelig karakter (tilsammen 60 %).
- Avsluttende muntlig eksamen (ved stort antall kandidater kan det bli holdt skriftlig eksamen). Teller 40 % av endelig karakter.
Hjelpemidler
Ved eventuell skriftlig eksamen: alle skrevne og trykte hjelpemidler.
Karakterskala
Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen.
Begrunnelse og klage
Adgang til ny eller utsatt eksamen
Studenter som dokumenterer gyldig frav?r fra ordin?r eksamen, kan ta utsatt eksamen i starten av neste semester.
Det tilbys ikke ny eksamen til studenter som har trukket seg under ordin?r eksamen, eller som ikke har best?tt.
Tilrettelagt eksamen
S?knadskjema, krav og frist for tilrettelagt eksamen.