Õppeaine eesmärk on anda õppijale teoreetilised teadmised ja praktilised oskused tarkvaralise elektroonikasüsteemi projekteerimiseks ning integreerimiseks, sh tarkvaraliselt programmeeritavatest/juhitavatest komponentidest koosnevate süsteemide analüüsimiseks, kavandamiseks ja rakendamiseks täiendamaks või asendamaks tavapäraseid riistvaralisi komponente.

The aim of this course is to provide the students with theoretical knowledge and practical skills related to the system-level design and integration of software-defined electronics, i.e., the analysis, design, and implementation of systems comprising of software-programmable / controllable components in addition to or replacement of traditional hardware components.

Õppeaine läbinud üliõpilane:
- kirjeldab tarkvaralise elektroonika arengutrende;
- analüüsib praktilist probleemi ja kavandab algoritmidest/tehnikatest koosneva uue lahenduse, mille aluseks on tarkvaraliselt programmeeritavad/juhitavad tehnoloogiad andmete tuvastamiseks, töötlemiseks ja juhtmevabaks sideks, ning võrdleb disainialternatiive ja valib nende vahel;
- võrdleb alternatiive ja valib välja praktilise probleemi lahendamiseks sobivaima tarkvaralise elektroonikasüsteemi lahenduse;
- struktureerib, kavandab, koostab, hindab ja võimalusel optimeerib integreerimismeetodi abil ülaltoodud elementidest koosnevat süsteemi;
- dokumenteerib süstemaatiliselt ja täpselt kogu tööprotsessi.

After completing this course, the student:
- describes the development trends in software-defined electronics;
- analyzes a practical problem and designs a new solution comprising of algorithms/techniques and underlying software-programmable/controllable technologies for data sensing, processing, and wireless communication, as well as compares and decides between design alternatives;
- structures, designs, constructs, evaluates, and possibly optimizes a system comprising of the above elements following an integrated method;
- documents the overall process by means of a systematic and rigorous approach.

Õppeaines käsitletakse valitud tehnoloogiliste aspektide põhiteemasid, näiteks kognitiivsed ja adaptiivsed süsteemid, tarkvaraline sensoorika (sh signaali (eel)töötlus andurit sisaldavas sardsüsteemis), tarkvaraline raadio, kognitiivne raadio, tarkvaraline võrgundus, virtuaalsed mõõteseadmed, automatiseeritud testkeskkonnad. Õppeaine hõlmab ka metoodilisi aspekte (projekteerimine süsteemi-tasandil, riist- ja tarkvara arendamine, integreerimine, projekteerimise tööriistad). Õppeaines järgitakse probleemipõhise õppe põhimõtteid, aines läbitakse mitu praktilist laborit kasutades muu hulgas ADALM-PLUTO platvormi tarkvaralise raadio ning MaixCam-i sardsüsteemides rakendatava AI/ML jaoks, ja teostatakse probleemipõhine miniprojekt. Õppeaine sisaldab ka kahte proovieksamit ja eksamieelset konsultatsiooni.

The course covers essential issues of selected technological aspects, e.g. Cognitive and adaptive systems; Software Defined Sensing (incl. embedded (pre)processing/near-sensor processing); Software Defined Radio (SDR); Cognitive Radio (CR); Software Defined Networking; Virtual Instrumentation; Automated test-beds. The course also covers methodological aspects (integrated method for system-level design, software and hardware development, integration, design tools). The course adopts the main principles of the problem-based learning (PBL) approach; the practical part comprises hands-on labs using, e.g., the ADALM-PLUTO for SDR and MaixCam for embedded AI/ML, and a problem-based mini-project. The course also includes two mock exams and a consultation session before the exam.

Kirjalik eksam (50% lõpuhindest) + jooksev hindamine laboritööde ja miniprojekti põhjal (50% lõpuhindest).

Written exam (50% of the final grade) + continuous assessment based on laboratory work and the mini-project (50% of the final grade)

-

-

Travis F. Collins, Robin Getz, Di Pu, and Alexander M. Wyglinski, Software-Defined Radio for Engineers, 2018; MaixPy Documentation; additional specific readings provided for individual lectures.

-

puudub