авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 |

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Профиль бакалавриата: Автоматизированные системы обработки информации и управления ...»

-- [ Страница 9 ] --

Переходные процессы в длинной линии и их Защита лабораторной 10 4 2 4 влиянии на процесс работы № передачи информации.

Электромагнитные Защита лабораторной поля в двухпроводной 12 4 4 4 работы № линии.

Различные виды линий Защита лабораторной связи, структуры полей 12 4 4 4 работы № в них.

Особенности Защита лабораторной различных работы № 12 4 4 4 волноведущих структур.

Стандарты и нормативные Защита лабораторной требования применения 10 4 2 4 работы № различных структур передачи информации.

Передача информационных Защита лабораторной 16 4 8 4 сигналов по работы № радиоканалу.

Зачет Устный 2 4 -- -- -- Экзамен Устный 34 4 -- -- -- Итого: 144 36 36 5 Семестр: трудоемкость составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр. лаб. сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Волоконно-оптические Изучение линии связи в системах специализированной передачи информации. программы расчета 12 5 4 2 процессов в линиях передачи Методы и средства Интерактивная формирования подготовка к информационных 10 5 4 лабораторной работе сигналов в оптических № системах.

Примеры реализации Защита лабораторной систем передачи данных 12 5 2 4 работы № с применением ВОЛС.

Помехи и Интерактивная электромагнитная подготовка к 10 5 4 совместимость средств лабораторной работе передачи информации. № Механизмы передачи электромагнитных помех в линии связи и Защита методы их оценки. лабораторной 16 5 6 4 Взаимное влияние через работы № электрическую составляющую поля.

Интерактивная Взаимное влияние подготовка к линий связи через лабораторной работе 8 5 2 магнитную № составляющую поля.

Электромагнитная Защита связь линий передачи в лабораторной 12 5 2 4 зоне индукции. работы № Интерактивная Воздействие подготовка к электромагнитных волн 8 5 2 лабораторной работе на линии связи.

№ Устранение помеховых Защита наводок в линии связи лабораторной 8 5 2 методами работы № экранирования.

Применение фильтрации и 8 5 4 4 компенсации помех для их уменьшения в линиях связи.

Методы защиты информации и радиоэлектронной борьбы в средствах 4 5 4 0 передачи информации.

Перспективы развития методов и средств передачи информации.

Зачет Устный 2 5 -- -- -- Экзамен Устный 34 5 -- -- -- Итого: 144 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

4 семестр 1. Классификация методов и средств передачи информации Задачи курса, основные понятия и термины, смежные дисциплины. Виды информационных сигналов. Классификация методов и средств передачи информации (передатчики (модуляторы, усилители), линии передачи, приемники (демодуляторы, усилители)). Виды линий связи (передачи информации), критерии классификации линий передачи, свойства различных линий, особенности методов расчета и оценки параметров различных линий.

2. Введение в теорию длинных линий Понятие «длинная линия». Особенности цепей с распределенными параметрами и методов их расчета. Симметричная однородная цепочечная схема двухпроводной длинной линии. Волновые уравнения для цепей с распределенными параметрами. Волны в длинной линии при установившемся режиме. Описание длинной линии в частотной области в терминах симметричного четырехполюсника. Установившиеся процессы в нагруженной, разомкнутой и короткозамкнутой линиях с потерями.

3. Основные виды информационных сигналов и причины их искажений Основные виды информационных сигналов. Временные и частотные характеристики информационных сигналов. Особенности передачи информационных сигналов по длинным линиям. Природа искажений сигналов в длинной линии. «Неискажающие»

длинные линии. Длинные линии без потерь. Распределения напряжений и токов в длинной линии без потерь в зависимости от нагрузок на концах линии. Стоячие волны.

4. Переходные процессы в длинной линии и их влиянии на процесс передачи информации Понятие о переходных процессах в длинной линии. Сведения о методах расчета и оценки переходных процессов в длинной линии. Влияние переходных процессов на процесс передачи информации.

5. Электромагнитные поля в двухпроводной линии Интегральные и дифференциальные параметры, характеризующие процессы в длинной линии, их связь. Структура электромагнитных полей двухпроводной линии. Методы расчета электромагнитных полей. Теорема Умова-Пойнтинга. Понятие вектора Пойнтинга. Анализ физических процессов передачи энергии в двухпроводной линии.

6. Различные виды линий связи, структуры полей в них Понятия односвязной, двухсвязной и многосвязной линий передачи информации.

Особенности структур полей в них и методов их расчета. Особенности применения теории длинной линии для расчета электромагнитных процессов передачи сигналов в конкретных волноведущих системах: двусвязные и многосвязные структуры (двухпроводная линия;

витая пара;

коаксиальный кабель;

многопроводный плоский кабель) односвязные волноведущие структуры (полый волновод, диэлектрический волновод).

Расчет первичных параметров двусвязной длинной линии (двухпроводной и коаксиальной). Витая пара частный случай двухпроводной длинной линии.

Преимущества витой пары.

7. Особенности применения различных волноведущих структур Конструктивные исполнения различных типов линий передачи информации. Частотные области применения различных линий передачи информации. Функциональные особенности различных волноведущих структур.

Типы выходных (источников электромагнитных волн) и входных (приемников волн) информационных каскадов. Особенности подключения к волноведущим структурам разных типов.

8. Стандарты и нормативные требования применения различных структур передачи информации Стандарты и нормативные требования применения различных волноведущих структур передачи информации. Особенности применения линий для передачи цифровой информации.

9. Передача информационных сигналов по радиоканалу Распространение электромагнитных волн в свободном пространстве. Волновые уравнения и их решения. Запаздывающие потенциалы.

Простейшие возбудители радиоволн (дипольные антенны) и их характеристики. Зоны индукции (ближняя), излучения (дальняя) и промежуточная (Френеля).

Конструктивное выполнение реальных антенн приема/передачи данных. Общие характеристики антенн. Достоинства и недостатки антенн разных типов.

Радиоканал передачи информационных сигналов. Расчет радиолинии передачи информации. Применение метода полных сопротивлений и расширенного метода полных сопротивлений для расчета характеристик трассы радиолинии.

Типы выходных (источников электромагнитных волн) и входных (приемников волн) информационных каскадов радиоканалов передачи данных.

5 семестр 1. Волоконно-оптические линии связи в системах передачи информации Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в системах передачи информации.

Физические принципы передачи электромагнитных волн в них и типы линий (ступенчатые и градиентные световоды). Дисперсия, полоса пропускания и затухание в волноводно-оптических световодах. Конструкция и материалы волоконно-оптических кабелей. Расчетные соотношения для оценки параметров световодов.

2. Методы и средства формирования информационных сигналов в оптических системах Методы и средства формирования информационных сигналов в оптических системах.

Компоненты оптических систем. Пассивные элементы трактов ВОЛС (направленные оптические ответвители, однонаправленные соединители и смесители;

оптические фильтры и изоляторы). Активные компоненты систем передачи данных с применением ВОЛС. Прерыватели и модуляторы. Оптоэлектронные источники (устройства ввода) и приемники (устройства вывода) излучения.

3. Примеры реализации систем передачи данных с применением ВОЛС Достоинства и недостатки ВОЛС. Примеры реализации систем передачи данных с применением ВОЛС. Особенности применения ВОЛС в электроэнергетических системах.

4. Помехи и электромагнитная совместимость средств передачи информации Электромагнитная совместимость (ЭМС) средств передачи информации. Классификация помех. Естественные и искусственные помехи. Преднамеренные и непреднамеренные.

Функциональные и нефункциональные помехи. Методы и средства обеспечение электромагнитной совместимости средств передачи информации. Нормативно-правовая база обеспечения ЭМС. Направления деятельности по обеспечению ЭМС. Принципы обеспечения ЭМС.

5. Механизмы передачи электромагнитных помех в линии связи и методы их оценки.

Взаимное влияние через электрическую составляющую поля Кондуктивные (емкостные через электрическую составляющую и индуктивные через магнитную составляющую электромагнитного поля в зоне индукции) паразитные связи в линиях связи.

Методы расчетных оценок взаимного помехового влияния параллельных линий связи через электрическую составляющую поля. Приемы снижения взаимного влияния через электрическое поле в зоне индукции (особенности применения электростатических экранов). Особенности паразитного влияния на линии связи силовых линий передачи электроэнергии. Приемы расчетных оценок и уменьшения такого влияния.

6. Взаимное влияние линий связи через магнитную составляющую поля Методы расчетных оценок взаимного помехового влияния параллельных линий связи через магнитную составляющую поля в зоне индукции.

7. Электромагнитная связь линий передачи в зоне индукции Электромагнитная связь линий передачи в зоне индукции. Математические модели и методы расчета. Способы снижения помехового влияния соседних линий передачи информации.

8. Воздействие электромагнитных волн на линии связи Воздействие электромагнитных волн на линии связи. Методы расчетных оценок передачи помехового воздействия в линии связи через электромагнитное поле в зоне излучения (дальней зоне). Уменьшение помехового воздействия на линии связи электромагнитных волн.

9. Устранение помеховых наводок в линии связи методами экранирования Устранение помеховых наводок (электрических, магнитных и электромагнитных) в линии связи методами экранирования. Способы построения экранов различных типов и их правильное включение в сигнальные цепи.

10. Применение фильтрации и компенсации помех для их устранения в линиях связи Применение фильтрации и компенсации помех для устранения помеховых наводок в линиях связи. Классификация фильтров по функциональному назначению и конструктивному исполнению. Особенности применения фильтров в системах цифровой обработки сигналов.

11. Методы защиты информации и радиоэлектронной борьбы в средствах передачи информации Возможные методы защиты информации и радиоэлектронной борьбы в средствах передачи информации.

Заключительный обзор. Перспективы (направления) развития методов и средств передачи информации в ближайшие годы.

4.2.2. Практические занятия: «Практические занятия учебным планом не предусмотрены».

4.3. Лабораторные работы:

4 семестр 1. Вторичные параметры длинных линий с потерями. Интегральные характеристики (токи и напряжения) цепей с распределенными параметрами.

2. Длинные линии без потерь. Зависимость распределения напряжений и токов в длинной линии без потерь от нагрузок на концах линии.

3. Приемы согласования длинных линий.

4. Структуры квазистатического электрического поля в двухпроводной длинной линии и в коаксиальной линии. Изучение удельных (погонных) емкостей в таких системах.

5. Структуры квазистационарного магнитного поля в двухпроводной длинной линии и в коаксиальной линии. Изучение удельных (погонных) индуктивностей в таких системах.

6. Удельные (погонные) продольное сопротивление и удельная (погонная) поперечная проводимость в двухпроводной длинной линии и в коаксиальной линии.

7. Взаимные удельные емкости параллельных двухпроводных линий.

8. Взаимные удельные индуктивности параллельных двухпроводных линий.

9. Взаимные наведенные помеховые поля, токи и напряжения в нагрузках параллельных двухпроводных линий.

5 семестр 10. Моделирование воздействия на длинную линию электрического поля в зоне индукции.

11. Моделирование воздействия на длинную линию неоднородного магнитного поля в зоне индукции.

12. Моделирование воздействия плоской электромагнитной волны при поперечном падении на длинную линию.

13. Моделирование взаимного влияния каналов в плоском четырехпроводном кабеле.

14. Моделирование взаимного влияния скрещенных двухпроводных линий передачи.

4.4. Расчетные задания: «Расчетные задания учебным планом не предусмотрены».

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов.

Лабораторные работы в 4 семестре выполняются в дисплейном классе с использованием программного продукта OrCad.

Лабораторные работы в 5 семестре выполняются в дисплейном классе и обеспечены учебным пособием «Учебный практикум. Математическое моделирование механизмов передачи помех» (УДК 621.398, библ. МЭИ (ТУ): Г-276) и специализированным программным продуктом, обеспечивающим учебный практикум, вызываемым в дисплейном классе кафедры лейблом и зарегистрированным, как «Компьютерный лабораторный практикум по дисциплине «Электромагнитная совместимость информационных систем» Математическое моделирование механизмов передачи помех в линиях связи.» Программное средство учебного назначения. Паспорт УМО МЭИ от 01.12.04.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным работам, подготовку к защите лабораторных работ, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются:

1) интерактивный опрос готовности к лабораторной работе;

2) программированная защита выполненной работы;

3) устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Зачетная оценка: среднеарифметическая оценка защиты цикла лабораторных работ.

Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия:

0,3 (среднеарифметическая оценка защиты лабораторных работ) + 0,7 оценка на экзамене.) В приложение к диплому вносится оценка за 5 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

3. Электронный конспект лекций по курсу «Методы и средства передачи информации»– М.: МЭИ, 2011.

б) дополнительная литература:

1. Геворкян В.М. Электромагнитная совместимость электронных информационных систем. В двух частях. Учебное пособие. Часть 1. Общие вопросы электромагнитной совместимости технических средств. М.: Издательство МЭИ, 2006, 432 с. / Доступна также «Электронная версия».

2. Геворкян В.М. Электромагнитная совместимость электронных информационных систем. В двух частях. Учебное пособие. Часть 2. Электромагнитной совместимости систем цифровой обработки и передачи данных /Под редакцией Ю.А. Казанцева. М.:

Издательский дом МЭИ, 2007, 308 с. / Доступна также «Электронная версия».

3. «Электромагнитная совместимость информационных систем». Часть 1. Общие вопросы электромагнитной совместимости технических средств (Учебное пособие).

Регистрационное свидетельство № 14478 ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР»

(Депозитарий электронных изданий, № гос. регистрации 0320802251) от 1.11.2008 г.

«Электромагнитная совместимость информационных систем». Часть 2.

4.

Электромагнитная совместимость систем цифровой обработки и передачи данных (Учебное пособие) Регистрационное свидетельство № 14477 ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» (Депозитарий электронных изданий, № гос. регистрации 0320802250) от 1.11.2008 г.

5. Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. С. –Петербург.: Изд. «БХВ - С.- Петербург»

2000, 518 с.

6. Шмелев С.К. Оптоэлектроника. Учебное пособие. М.: Издательство МЭИ, 1997, 166 с.

7. Геворкян В.М., Михалин С.Н.. Электромагнитная совместимость электронных информационных систем. Учебный практикум. Математическое моделирование механизмов передачи помех в линиях связи. Учебное пособие. М.: Издательство МЭИ, 2005, 64 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: программные комплексы OrCad, ANSYS.

б) другие:

не предусмотрены.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций;

компьютерного класса;

лицензионные программные комплексы OrCad, ANSYS.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника»

и профилю «Автоматизированные системы обработки информации и управления (профиль 4)»

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Геворкян В.М.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой к.т.н. профессор Казанцев Ю.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль(и) подготовки: Автоматизированные системы обработки информации и управления Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ", часть Цикл: Профессиональный цикл Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному плану: ЭФИС;

Б3. 17.4. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 5 семестр – Лекции 36 часов 5 семестр Практические занятия Не предусмотрено 5 семестр Лабораторные работы 18 часов 5 семестр Расчетные задания, рефераты Не предусмотрено 5 семестр Объем самостоятельной работы по 90 часов учебному плану (всего) Экзамены Не предусмотрено 5 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрено 5 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение и освоение базовых понятий, основных теорем и алгоритмов цифровой обработки детерминированных и случайных сигналов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

Способен к обобщению и анализу информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

осознавать сущность и значение информации в развитии современного общества:

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения и переработки информации (ОК-11);

имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК 12);

осваивать методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

разрабатывать модели компонентов информационных систем (ПК-4);

разрабатывать компоненты программных комплексов, используя современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5).

Задачами дисциплины:

ознакомление с терминологией и методами (алгоритмами) обработки сигналов (данных);

приобретение навыков применения специализированного программного обеспечения к задачам цифровой обработки сигналов;

формирование базовых знаний для изучения последующих курсов;

формирование узкоспециализированных знаний в области цифровой обработки сигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Автоматизированные системы обработки информации и управления» направления 230100 «Информатика и вычислительная техника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Дискретная математика», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Информатика», «Математическая логика и теория алгоритмов», «Цифровая обработка сигналов».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении последующих курсов: "Микропроцессорные системы", "Цифровая обработка сигналов (часть 2: системы обработки сигналов)", "Цифровые многоскоростные системы", "Проектирование автоматизированных систем обработки информации", "Методы и средства передачи информации", "Моделирование цифровых схем", "Цифровые измерительные приборы", а также при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по вопросам цифровой обработки сигналов (ОК 11);

основные термины и теоремы курса (ОК-10);

основные методы и алгоритмы цифровой обработки сигналов (ОК-10, ОК-11);

принципы и технологию решения задач на основе применения типовых методов и алгоритмов цифровой обработки сигналов (ПК-4, ПК-5).

Уметь:

обобщать и применять полученные знания (ОК-1, ОК-10);

использовать программные средства к решению задач цифровой обработки сигналов (ПК-2, ОК-10);

находить решение сложных задач, применяя методы и алгоритмы цифровой обработки сигналов (ПК-4, ПК-5).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-11);

терминологией в области цифровой обработки сигналов (ОК-10);

теоретическим материалом для изучения последующих дисциплин (ОК-10, ОК-11);

принципами построения цифровых систем обработки сигналов (ОК-10, ПК-4);

методами цифровой обработки реальных сигналов (ПК-4, ПК-5);

проблемами реализации цифровых систем обработки и передачи данных (ОК-10, ПК-4, ПК-5).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр раздел самостоятельную работу № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Цифровые системы Защита 34 5 10 4 обработки сигналов лабораторных работ.

Методы обработки Защита 48 5 12 6 сигналов лабораторных работ.

Аспекты передачи Защита 38 5 8 6 данных лабораторных работ.

Концепции реализации Защита 22 5 6 2 цифровых систем лабораторных работ.

Зачет Тест по курсу.

2 5 -- -- -- Экзамен Не предусмотрено -- 5 -- -- -- - Итого: 144 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Цифровые системы обработки сигналов Дискретные системы обработки и передачи данных, способы описания (импульсная характеристика, функция передачи, пространство состояний). Расчеты импульсной, частотной характеристик и групповой времени задержки.

Рекурсивные и нерекурсивные системы. Казуальные и неказуальные системы.

Понятие системы реального времени, сложности реализации.

Методы обработки сигналов Методы обработки массивов данных, потоковая обработка. Задачи линейного предсказания.

Преобразование частоты дискретизации (передискретизация), полифазные фильтры.

Усреднение сигналов и результатов.

Адаптивная фильтрация.

Распространенные алгоритмы цифровой обработки сигналов (перенос частоты без умножения, уменьшение шума квантования АЦП, быстрая реализация КИХ фильтров, фильтрация с нулевым сдвигом фаз, повышение крутизны АЧХ КИХ фильтра, скользящее ДПФ, обнаружение тона, оценка огибающей, сглаживание импульсных шумов).

Аспекты передачи данных Постановка задачи передачи сигнала через цифровой канал передачи данных.

Вопросы временного и частотного уплотнения.

Кодирование данных как мера защиты информации и повышения помехоустойчивости и информационной энтропии (сжатие). Виды кодов, помехоустойчивость. Простейшие методы и алгоритмы кодирования/декодирования сигналов.

Концепции реализации цифровых систем Концепции аппаратной и программно-аппаратной реализации систем цифровой обработки сигналов. Основные принципы построения и применения. Пример системы измерения спектра реального сигнала.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 5 семестр № 1. Получение импульсной и частотной характеристик системы. Системы линейного предсказания.

№ 2. Моделирование систем реального времени, задачи обнаружения и распознавания сигнала.

№ 3. Задачи передачи многих сигналов через цифровой канал связи, передискретизация, частотное и временное уплотнение.

№ 4. Помехоустойчивость цифровых каналов связи, задачи восстановления.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций.

Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

Лабораторные занятия проводятся в дисплейном классе с применением прикладного пакета Matlab.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам (проводятся в часы лабораторных занятий), к лабораторным занятиям по их тематике и к защите лабораторных работ, а также подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос (коллоквиум на лабораторной работе), защита лабораторных работ и тест по курсу на зачетном занятии.

Аттестация по дисциплине – дифференцированный зачет.

В приложение к диплому вносится оценка зачета за 4 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

9. Электронный конспект лекций (в форме презентаций) по курсу "Цифровая обработка сигналов (часть 2)".

10. Электронный конспект лекций по курсу "Цифровая обработка сигналов (часть 1)".

11. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. Учебник для ВУЗОВ. – СПб.: Питер, 2003. – 604 с.

12. Кухаркин Е.С. Электрофизика информационных систем. – М.: Высшая школа, 2001. – 571 с.

13. MATLAB. Обработка сигналов и изображений: Специальный справочник /В.

Дьяконов, И. Абраменкова – СПб.: Питер, 2002. – 608 с.

б) дополнительная литература:

4. Ричард Лайонс Цифровая обработка сигналов: Второе издание, Пер. с англ., под ред. Бритова А.А. – М.: ООО «Бином-пресс», 2006. – 656 с.

5. Чобану М.К. Многомерные многоскоростные системы обработки сигналов. – М.:

Техносфера, 2009. – 480 с.

6. Богданович В.А., Вострецов А.Г. Теория устойчивого обнаружения, различения и оценивания сигналов. – М.: Физматлит, 2003. – 320 с.

7. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем: Специальный справочник /В. Дьяконов, В. Круглов – СПб.: Питер, 2002. – 448 с.

8. Метрология и электрорадиоизмерения в телекоммуникационных системах.

/Нефедов В.И., Хахин В.И., Федорова Е.В. и др. – М.: Высшая школа, 2001. – 383 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы: вся необходимая информация размещена на ftp сервере кафедры: ftp://elf.mpei.ac.ru.

Лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: matlab (версия 7), http://www.mathworks.com, сайт кафедры http://elf.mpei.ac.ru, http://matlab.exponenta.ru, http://www.chemometrics.ru/materials/textbooks/matlab.htm, http://www.nsu.ru/matlab/MatLab_RU/books/index.asp.htm.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, а также дисплейного класса с установленным пакетом Matlab.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» по профилям: «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети», «Системы автоматизированного проектирования», «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Михалин С.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ЭФИС к.т.н., профессор Казанцев Ю.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль(и) подготовки: Вычислительные машины, комплексы, системы и сети, Автоматизированные системы обработки информации и управления Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б3.18. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 6 семестр - Лекции 30 часов 6 семестр Практические занятия уч. планом не предусмотрены Лабораторные работы 30 час 6 семестр Расчетные задания, рефераты 36 часов самостоят. работы 6 семестр Объем самостоятельной работы по 84 часа учебному плану (всего) Экзамены уч. планом не предусмотрены Курсовые проекты (работы) уч. планом не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение технологии разработки программ на языке ассемблера микропроцессоров семейства Intel x86.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);

готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся со средствами разработки программ на языке ассемблера микропроцессоров семейства Intel x86: транслятор, компоновщик, отладчик и др.

дать информацию о языке ассемблера: структура ассемблерной программы, мнемоники машинных команд, директивы определения данных, задание режимов адресации средствами языка ассемблера, определение процедур и их вызов, интеграция ассемблерного кода с кодом, написанным на ЯВУ.

научить разрабатывать программы на языке ассемблера микропроцессоров семейства Intel x86.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети" и "Автоматизированные системы обработки информации и управления" направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Информатика", "Дискретная математика", "Технология программирования", "ЭВМ и периферийные устройства".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин "Микропроцессорные системы", "Операционные системы", "ЭВМ и периферийные устройства", а также программы магистерской подготовки по направлению "Информатика и вычислительная техника".

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Знать:

основные источники научно-технической информации по программированию на ассемблере (ОК-1,6);

технологию разработки одно и многомодульных программ на языке ассемблера (ПК 5;

ОК-3,11);

Уметь:

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию (ПК-6);

самостоятельно разбираться в ассемблерном коде (ОК-3);

использовать средства отладки машинных программ (ПК-6);

выбирать оптимальные как с точки зрения объёма машинного кода, так и времени его выполнения последовательности команд (ПК-6).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-3);

навыками применения полученной информации при проектировании ассемблерных программ (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Введение.

Инструментальная Защита лабораторной 14 6 4 -- 4 среда для разработки работы программ на ассемблере Простейшая структура программы и Защита лабораторной размещение её 14 6 4 -- 4 работы исполнимого кода в ОЗУ ЭВМ Сегмент как синтакси ческая единица и эле- Защита лабораторной 14 6 4 -- 4 мент процессов транс- работы ляции и компоновки Программа на языке Защита лабораторной ассемблера. Директивы 16 6 4 -- 4 работы определения данных Правила мнемоничес Защита лабораторной кого кодирования 14 6 4 -- 4 работы команд Режимы адресации Защита лабораторной операндов и способы 16 6 4 -- 4 работы их задания.

Процедуры: определе ние и вызов. Взаимо- Защита лабораторной 18 6 6 -- 6 действие с языком работы высокого уровня Расчётное задание Защита РЗ 36 6 -- -- -- Зачет по итогам ЛР и РЗ 2 6 -- -- -- Итого: 144 30 -- 30 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Введение. Инструментальная среда для разработки программ на ассемблере Способы создания программ: машинный код, ассемблер, ЯВУ. Программная модель процессора Intel 8086.

Требования к исходному тексту и редактору исходных текстов. Транслятор и компоновщик. Форматы командной строки транслятора и компоновщика. Режимы трансляции и компоновки. Формат файла листинга и map-файла. Понятие объектного файла. Отладчик Turbo Debugger. Возможности отладчика, основные элементы интерфейса и режимы работы.

2. Простейшая структура программы и размещение её исполнимого кода в ОЗУ ЭВМ Простейшая exe/com-программа. Структура исходного текста. Размещение программы в ОЗУ ЭВМ. Среда выполнения. Механизмы управления памятью реализованные в операционной системе MS-DOS. Префикс программного сегмента. Алгоритм загрузки exe/com-программы на выполнение. Способы завершения программы.

3. Сегмент как синтаксическая единица и элемент процессов трансляции и компоновки Полные и упрощённые директивы сегментации. Директива segment. Атрибуты выравнивания, комбинирования и имя класса. Алгоритмы формирования адресуемых сегментов из сегментов, описанных в исходном тексте. Директива assume. Упрощённые директивы сегментации: частичное определение через полные. Многомодульная программа. Директивы extrn и public.

4. Программа на языке ассемблера. Директивы определения данных Синтаксические элементы языка. Лексемы: идентификаторы, целые и вещественные числа, символьные данные. Выражения. Операторы: арифметические, логические, операторы отношения, дополнительные операторы. Приоритетов операторов. Предложения: команды, директивы, комментарии. Директивы определения данных db, dw, dd. Директива struc описания структурного типа. Определение структуры заданного типа.

5. Правила мнемонического кодирования команд Формат ассемблерной команды. Форматы машинных команд. Общие правила трансляции нуль-, одно- и двухоперандных ассемблерных команд.

6. Режимы адресации операндов и способы их задания Варианты расположения операндов. Понятие D-выражения – синтаксической конструкции, задающей операнд в ОЗУ, адресуемый в прямом или одном из косвенных режимов адресации. Синтаксис D-выражения. Алгоритм выбора сегментного регистра для D-выражения. Кодирование режимов адресации полями байта modrm. Непосредственный, прямой и косвенные режимы адресации операндов. Синтаксис операнда ассемблерной команды для каждого из режимов. Заполнение полей непосредственных данных – DATA и смещения – DISP в машинной команде в зависимости от режима адресации.

7. Процедуры: определение и вызов. Взаимодействие с языком высокого уровня Команды передачи управления: jmp, call, int n, ret. Синтаксис. Форматы машинного кода. Алгоритм формирования машинного кода. Процедуры. Описание процедуры. Передача параметров в процедуру:

регистры, общая память, стек. Взаимодействие с кодом, написанным на ЯВУ на примере компилятора Borland Pascal.

4.2.2. Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы 6 семестр № 1. Интерфейс с пользователем.

№ 2. Отладка программы, отладчик кодов.

№ 3. Определение и обработка данных.

№ 4. Обработка строк.

№ 5. COM-файлы.

№ 6. Процедуры.

4.4. Расчетные задания 6 семестр Выполняется студентами по индивидуальному варианту задания. При этом решаемыми задачами являются:

Отображение графического файла на экране;

Графический фильтр, изменяющий яркость и контраст для файлов BMP/PCX;

Программа-калькулятор, позволяющая пользователю выполнять арифметические действия над целыми числами большой разрядности.

Программа, осуществляющая шифрование/дешифрование файла заданным методом.

Отображение дампа файла или области ОЗУ на экране.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме с использованием мела и доски.

Лабораторные занятия проводятся в классах персональных ЭВМ.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным занятиям и лабораторным работам, выполнение расчётного задания.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются: устный опрос по результатам выполненных лабораторных работ и расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка за расчётное задание.

В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Чернов, С.А. Ассемблер процессора Intel 8086. Программирование с использованием Borland TASM: Учебное пособие / С.А. Чернов. – М.:Изд-во МЭИ, 2005. – 92 с.

(Электронная версия).

2. Пильщиков, В.Н. Программирование на языке ассемблера IBM PC / В.Н. Пильщиков.

– М. : Диалог-МИФИ, 2000. – 288 с.

б) дополнительная литература:

Абель, П. Асcемблер. Язык и программирование для IBM PC: пер. с англ. / 1.

П. Абель. – 5-е изд. – Киев : Век;

М. : Энтроп, 2006. – 736 с.

Юров, В.И. Assembler / В.И. Юров – СПб.: Питер, 2003. – 624 с.

2.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Инструментальные средства, необходимые для изучения данной дисциплины, входят в пакеты Borland C++ и Borland Pascal и фактически извлекаются из этих пакетов.

б) другие:

нет.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие компьютерного класса оснащенного ЭВМ на базе микропроцессоров архитектуры Intel x86.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» и профилям "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети", "Автоматизированные системы обработки информации и управления".

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Чернов С.А.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой ЭФ к.т.н. профессор Казанцев Ю.А.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ВМСиС к.т.н., профессор Крюков А.Ф.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль подготовки: Автоматизированные системы обработки информации и управления Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЦИФРОВЫЕ МНОГОСКОРОСТНЫЕ СИСТЕМЫ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ, Б.3.19. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 8 семестр Лекции 45 час 8 семестр Практические занятия Не предусмотрены 8 семестр Лабораторные работы 30 час 8 семестр Расчетные задания, рефераты Не предусмотрены 8 семестр Объем самостоятельной работы по 105 час 8 семестр учебному плану (всего) Экзамены 8 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены 8 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение методов и средств анализа и синтеза систем многоскоростной обработки сигналов для последующего использования в их разработке и исследовании.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

разрабатывать модели компонентов информационных систем, включая модели цифровых систем обработки сигналов (ПК-4);

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

готовить презентации, научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, оформлять результаты исследований в виде статей и докладов на научно технических конференциях (ПК-7).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с системами многоскоростной обработки сигналов;

дать информацию о способах анализа и синтеза элементов многоскоростных систем и основанных на них приложениях таких систем;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем синтезе комплексных систем обработки сигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю " Автоматизированные системы обработки информации и управления " направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Цифровая обработка сигналов", "Теория сигналов" и учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплины " Дополнительные главы цифровых многоскоростных систем", а также программы магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

методики использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

модели компонентов информационных систем, включая модели систем цифровой обработки сигналов (ПК-4);

цифровые фильтры, применяемые в одно- и многоскоростных системах, их классификацию и характеристики (ПК-10);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по методам анализа и синтеза основных элементов многоскоростных систем (ПК-17).

Уметь:

использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5);

готовить презентации, научно-технические отчеты по результатам выполненной работы, оформлять результаты исследований в виде статей и докладов на научно технических конференциях (ПК-7).

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК 2).

Владеть:

навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

методиками использования программных средств для решения практических задач (ПК-2);

навыками установки программного и аппаратного обеспечения для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Раздел дисциплины. включая Формы текущего Семестр самостоятельную работу раздел контроля № Форма промежуточной студентов и успеваемости п/п аттестации трудоемкость (в часах) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Системы цифровой Тест на знание 15 8 8 4 обработки сигналов терминологии Пространственно временные и частотные Тест: свойства характеристики дециматоров и 32 8 12 6 многоскоростных интерполяторов систем Синтез многомерных фильтров с конечной Тест: синтез КИХ импульсной 52 8 12 12 фильтров характеристикой (КИХ фильтров) Синтез многомерных фильтров с бесконечной Тест: синтез БИХ 43 8 13 8 импульсной фильтров характеристикой (БИХ фильтров) Презентация и Зачет 2 8 -- -- -- защита реферата Экзамен устный 36 8 -- -- -- Итого: 180 45 30 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Системы цифровой обработки сигналов Содержание дисциплины и её значение для подготовки специалистов по цифровой обработке сигналов. Связь курса с другими предметами. Введение в предмет: базовые определения, понятие о многоскоростных системах, многомерных сигналах и системах.

2. Основные пространственно-временные и частотные характеристики многоскоростных систем.

Частотные характеристики многомерных сигналов и систем. Импульсная характеристика, ее определение по частотному отклику. Многомерное непрерывное преобразование Фурье, его свойства. Теорема Парсеваля. Дискретизация непрерывных двумерных сигналов при различных растрах дискретизации. Теорема о выборках. Прямоугольные периодические последовательности и дискретные ряды Фурье. Многомерное дискретное преобразование Фурье. Циклические сдвиги и циклическая свертка. Свойства циклической свертки. Вычисление дискретного преобразования Фурье. Разбиение на столбцы и строки, быстрое преобразование Фурье по векторному основанию.

Применение ДПФ для синтеза.

3. Синтез многомерных фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтров).

КИХ-фильтры и нерекурсивные фильтры. Синтез многомерных КИХ-фильтров с использованием окон. Синтез оптимальных КИХ-фильтров. Синтез оптимальных КИХ фильтров с нулевой фазой и равноволновыми пульсациями. Синтез каскадных и параллельных КИХ-структур. Применение свертки для синтеза. Синтез фильтров с применением преобразования комплексных частот. Метод МакКлеллана.

4. Синтез многомерных фильтров с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ-фильтров).

БИХ-фильтры и рекурсивные фильтры. Многомерные рекурсивные системы и их математическое описание. Многомерные разностные уравнения. Рекурсивная вычислимость. Упорядочивание вычислений выходных отсчетов. Многомерное z преобразование. Передаточные функции в z-области и их свойства. Многомерные полюсы и нули передаточной функции, многомерные многообразия. Синтез многомерных фильтров в z-области. Теоремы об устойчивости многомерных рекурсивных систем.

Многомерный комплексный кепстр. Классические схемы многомерных БИХ-фильтров.

Прямая, каскадная и параллельные реализации. Итерационные методы реализации двумерных БИХ-фильтров. Реализация многомерных фильтров с помощью метода переменных состояния. Синтез БИХ-фильтров в пространственной области. Синтез БИХ фильтров в частотной области.

4.2.2. Практические занятия «Практические занятия учебным планом не предусмотрены».

4.3. Лабораторные работы 8 семестр № 1. Знакомство с математическим пакетом МАТЛАБ.

№ 2. Исследование временных характеристик дециматоров и интерполяторов.

№ 3. Исследование частотных характеристик дециматоров и интерполяторов.

№ 4. Реализация банков анализа.

№ 5. Реализация банков синтеза.

№ 6. Исследование систем изменения частоты дискретизации.

№ 7. Исследование метода генерации вейвлетов.

№ 8. Применение вейвлетов в системах цифровой обработки сигналов.

4.4. Расчетные задания «Расчетные задания учебным планом не предусмотрены».

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».


5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов.

Лабораторные работы включают отработку основных методик синтеза и анализа многоскоростных систем.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформление реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, презентация реферата.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Чобану М.К. Цифровые многоскоростные системы обработки сигналов. М.: Изд-й дом МЭИ, 2009, 107с.

б) дополнительная литература:

1. Чобану М.К. Многомерные многоскоростные системы обработки сигналов. М.:

Техносфера, 2009, 480с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.mathworks.com, wavelet.org б) другие:

Лабораторные работы по курсу «Цифровые многоскоростные системы обработки сигналов» для студентов и аспирантов, обучающихся по направлениям "Информатика и вычислительная техника", "Радиотехника", "Прикладная математика", "Автоматизация и управление". М.: электр. издание, зарег. в НТЦ «Информрегистр» в 2008г., № 0320800721.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Для проведения лабораторных работ требуется класс, оснащенный компьютерами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника и профилю «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., проф. Чобану М.К.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Электрофизики профессор Казанцев Ю.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профиль(и) подготовки: Автоматизированные системы обработки информации и управления Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б3.20.4. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 6 семестр – Лекции 15 час 6 семестр Практические занятия 15 час 6 семестр не предусмотрены Лабораторные работы не предусмотрены Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 42 часа учебному плану (всего) не предусмотрены Экзамены Курсовые проекты (работы) 1 з.е. (36 час) 6 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение процесса и систем автоматизированного проектирования устройств обработки информации.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7) использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

Задачами дисциплины являются:

изучение принципов, уровней и методов проектирования систем обработки информации;

ознакомление с системами автоматизированного проектирования устройств обработки информации (САПР СОИ) и всеми видами их обеспечения:

техническим, программным, лингвистическим, информационным, математическим, методическим, организационным;

принятие и обоснование конкретных технических решений при проектировании систем обработки информации.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Автоматизированные системы обработки информации и управления" направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Математический анализ", "Электроника."

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программ магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по проектированию систем обработки информации (ОК-10, ОК-13);

типовые проектные процедуры и маршруты проектирования систем обработки информации(ОК-11,ПК-6);

требования к методам моделирования и анализа в САПР СОИ (ОК-11) Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных документах и методиках расчета связанных с проектированием систем обработки информации(ОК-5);

выбирать методы решения задач моделирования и анализа в САПР СОИ (ПК 4);

работать с современными системами программирования, включая объектно ориентированные (ПК-2).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-2);

навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК 12);

навыками программирования задач моделирования и анализа, связанных с проектированием систем обработки информации (ПК-2) 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Общая характеристика Тест на знание процесса 7 6 2 1 терминологии проектирования Автоматизация Тест: виды процесса обеспечения САПР 7 6 2 1 проектирования систем СОИ обработки информации Моделирование Тест: виды моделей объектов систем обработки 6 6 1 1 проектирования информации Синтез аналоговых частотно- Контрольная работа 10 6 2 4 избирательных цепей Синтез цифровых частотно- Контрольная работа 18 6 4 4 избирательных цепей Синтез цифровых Контрольная работа 12 6 2 2 систем управления Тест: методы Анализ объектов анализа систем 10 6 2 2 проектирования обработки информации Зачет 2 -- -- -- Итого: 72 15 15 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1.Общая характеристика процесса проектирования Общая характеристика процесса проектирования. Основные понятия и определения. Основные принципы проектирования: блочно-иерархический, итерационный, системный. Основные уровни проектирования систем обработки информации (СОИ): структурный, функциональный, схемотехнический, конструкторский, технологический. Основные этапы проектирования: анализ технического задания (ТЗ), выбор технического решения, этап предварительного проектирования, этап эскизного проектирования, этап технического проектирования.

Методология проектирования: структурный и параметрический синтез объектов проектирования, анализ объектов проектирования, моделирование в процессе проектирования. Научно-обоснованный выбор ограничений при проектировании.

Технология проектирования: проектная операция, проектная процедура, проектный алгоритм. Унификация и стандартизация в проектировании: ГОСТ, ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД.

2.Автоматизация процесса проектирвания систем обработки информации Автоматизация процесса проектирования. Система автоматизированного проектирования систем обработки информации (САПР СОИ). Техническое, программное, лингвистическое, информационное, математическое, методическое, организационное обеспечение САПР СОИ.

3.Моделирование объектов проектирования Характеристика предметной области и объектов проектирования. Выбор архитектуры проектируемого объекта на основе анализа технического задания.

Формирование математической и схемной моделей. Выбор элементной базы и типа конструктивного оформления.

4.Синтез аналоговых частотно-избирательных цепей Синтез аналоговых частотно-избирательных цепей. Аппроксимация технических требований ТЗ. Формирование математической и схемной моделей проектируемого объекта. Реализация схемной модели, полученной на этапе аппроксимации Параметрическая оптимизация синтезированных устройств.

5.Синтез цифровых частотно-избирательных цепей Синтез цифровых частотно-избирательных цепей. Методы синтеза цифровых фильтров (ЦФ): инвариантной импульсной характеристики, билинейного Z преобразования, преобразование частоты, временных "окон", частотной выборки, оптимальной аппроксимации. Эффекты конечной разрядности в цифровых схемах:

обобщенная линейная модель, расчет вероятностной ошибки на выходе ЦФ, расчет разрядности ЦФ.

6.Синтез цифровых систем управления Синтез цифровых систем управления Методы формализованного описания цифровых устройств при логическом проектировании: временные диаграммы, таблицы переходов и выходов, графы переходов, логические схемы алгоритма.

Абстрактный и структурный синтез цифровых устройств с жесткой логикой.

Минимизация числа внутренних состояний. Кодирование внутренних состояний.

Синтез микропрограммных цифровых устройств. Формирование микрокоманд и микропрограммы. Проектирование полузаказных БИС.


7.Анализ объектов проектирования Анализ статических и динамических режимов объектов проектирования. Анализ чувствительности и устойчивости объектов проектирования QR-алгоритм.

Статистический анализ объектов проектирования. Научно-обоснованный выбор допусков.

4.2.2. Практические занятия 1. Синтез аналоговых частотно-избирательных устройств.

Синтез цифровых частотно-избирательных устройств.

2.

Расчет вероятностной ошибки на выходе ЦФ 3.

4. Расчет разрядности регистров ЦФ.

Синтез цифровых устройств с жесткой логикой 5.

Синтез микропрограммных цифровых устройств.

6.

Расчет частотных и импульсных характеристик объектов проектирования.

7.

8. Расчет чувствительности и устойчивости объектов проектирования.

9. Имитационное моделирование объектов проектирования.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы 1. Синтез аналоговых фильтров.

2. Синтез цифровых рекурсивных и нерекурсивных фильтров.

3. Синтез цифровых устройств управления.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием информационных технологий. Объем обучения с применением информационных технологий 10 часов.

Практические занятия проводятся с применением математического пакета MATLAB.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, контрольным работам и зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита курсового проекта (работы).

Аттестация по дисциплине – зачет с оценкой.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1.Я.А. Хетагуров Проектирование автоматизированных систем информации и управления. - М: Высшая школа, 2006 г.,223 с.

2. Я.А. Хетагуров Практические методы построения надежных цифровых систем. М: Высшая школа, 2008 г.,156с б) дополнительная литература:

1. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры (расчет и реализация).- М: Мир, 1982, 586с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

citforum.ru;

citforum.ru;

citforum.ru;

www.tsogu.ru;

www.roman.by б) другие:

MATLAB 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для чтения лекций и компьютерного класса для проведения практических занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 «Информатика и вычислительная техника» и профилю «Автоматизированные системы обработки информации и управления».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Бородкин Е. А.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ЭФИС к.т.н., профессор Казанцев Ю.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 230100 Информатика и вычислительная техника Профили подготовки: Автоматизированные системы обработки информации и управления;

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (специализация "Вычислительно-измерительные системы") Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному плану: АВТИ;

Б3.20.2.2;

Б3.20.4. Часов (всего) по учебному плану: 7 семестр – Трудоемкость в зачетных единицах: Лекции 36 час 7 семестр Практические занятия не предусмотрены 7 семестр Лабораторные работы 7 семестр 18час Расчетные задания, рефераты не предусмотрены 7 семестр Объем самостоятельной работы по 126 час учебному плану (всего) Экзамены 7 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены 7 семестр Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является дать комплекс знаний о методах и средствах защиты информации, сформировать у слушателей знания и навыки, которые необходимы для эффективного применения средств защиты информации от несанкционированного доступа.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

находить организационно - управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

применять на практике основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации (ОК-11);

инсталлировать программное и аппаратное обеспечение для информационных и автоматизированных систем (ПК-11).

обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ПК-6);

разрабатывать компоненты программных комплексов и баз данных, использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными методами и средствами защиты информации;

дать информацию о классических и современных криптографических алгоритмах для симметричных и асимметричных систем;

научить применять современные методы аутентификации для защиты компонентов автоматизированных систем обработки информации;

ознакомить с базовыми протоколами распределения ключей;

показать основные алгоритмы реализации электронной цифровой подписи;

дать основные понятия о финансовой криптографии;

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к группе дисциплин по выбору профессионального цикла Б. основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилям "Автоматизированные системы обработки информации и управления" и "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети" направления 230100 Информатика и вычислительная техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Дискретная математика", "Информатика", "Схемотехника", "Программирование".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, изучения дисциплины "Защита информации", а также программ магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

методы и средства обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем обработки информации (ОК-11,ПК-2);

методы идентификации и аутентификации объектов компьютерных систем (ПК-5);

классические и современные алгоритмы криптографической защиты информации (ОК-10);

алгоритмы реализации электронной цифровой подписи (ПК-3);

источники научно-технической информации (книги, журналы, сайты Интернет) по методам и средствам защиты компьютерной информации (ОК-13).

Уметь:

инсталлировать, тестировать, испытывать и использовать программно-аппаратные средства вычислительных и информационных систем и подсистем их защиты (ПК- 9, ПК-11);

- выбирать, комплекcировать и эксплуатировать программно-аппаратные средства защиты информации от несанкционированного доступа в создаваемых вычислительных и информационных системах и сетевых структурах (ПК-10).

использовать современные инструментальные средства и технологии программирования (ПК-5);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые алгоритмы и аппаратные средства для реализации подсистем защиты АСОИ (ПК-7);

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-2, ОК-3);

терминологией в области классических и современных криптосистем, систем аутентификации и финансовой криптографии(ОК-1,ОК-5);

навыками поиска информации о методах и средствах защиты компьютерных систем (ПК-7);

методами выбора элементной базы для построения различных архитектур вычислительных средств (ПК-5);

методами и средствами разработки и оформления технической документации (ПК-7) СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Классификация Устный опрос 12 7 4 0 2 защищаемой информации и ее носителей Энтропия и Тест на знание 8 7 2 0 0 неопределенность терминологии Элементы теории чисел Тест по методам вычисления 12 7 2 0 2 обратного элемента Информационная Тест по классам безопасность защищенности 14 7 4 0 2 компьютерных систем АСОИ 5 Тест по правилам Парольные системы 18 7 4 0 2 выбора пароля Традиционные симметричные Контрольная работа 22 7 6 0 4 криптосистемы. Методы генерации псевдослучайных Тест по методам 16 7 2 0 2 последовательностей генерации ПСП чисел Современные Тест по параметрам симметричные современных 16 7 4 0 2 криптосистемы криптоалгоритмов Тест по методам Асимметричные формирования 10 7 2 0 2 криптосистемы открытых и секретных ключей Управление Тест по протоколам криптографическими распределения 6 7 2 0 0 ключами ключей Специальные Тест по протоколам алгоритмы для с нулевым 8 7 4 0 0 протоколов разглашением Автоматизированная Зачет система контроля 2 7 -- -- знаний Экзамен (рекомендуется до 1 устный 36 7 -- -- з.е.) Итого: 180 36 0 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Классификация защищаемой информации и ее носителей.

Типы секретных систем. Обзор литературы. Определение информации. Классификация защищаемой информации и ее носителей. Носители информации.

Классификация устройств хранения информации. Физика процессов магнитной записи и воспроизведения. Организация дисковой памяти. CD - накопители.

Флэш-память. Голографическая память.

2 Энтропия и неопределенность.

Количество информации в сообщении. Энтропия и неопределенность.Избыточность информации. Энтропия языка. Стойкость криптосистем. Расстояние единственности.

3. Элементы теории чисел Модулярная арифметика. Расширенный алгоритм Евклида. Поля. Кольцо многочленов.

4. Информационная безопасность компьютерных систем Основные понятия. Политика безопасности. Основные угрозы безопасности АСОИ. Компоненты АСОИ. Основные каналы несанкционированного доступа.

Обеспечение безопасности АСОИ. Матрица доступа. Домен безопасности.

Основы проектирования системы защиты АСОИ. Меры обеспечения безопасности компьютерных систем.

Классы защищенности АСОИ. Подсистема управления доступом. Подсистема регистрации и учета. Подсистема криптографической защиты. Подсистема обеспечения целостности.

Хранение секретов. Безопасность хранения информации на жестких дисках.

Методы уничтожения информации на НЖМД. Алгоритм Гутманна.

5. Парольные системы Парольные системы для защиты от несанкционированного доступа к информации. Основные термины. Методы аутентификации. Биометрические методы. Требования к выбору и использованию паролей. Длина паролей и безопасное время.

Хранение паролей. Хэш-функция. Аутентификация "с нулевым разглашением".

Противодействие пассивному перехвату. Защита при компрометации проверяющего. Противодействие несанкционированному воспроизведению.

Одноразовые пароли. Метод «запрос-ответ».

6. Традиционные симметричные криптосистемы.

Принципы криптографической защиты информации. Обобщенная схема симметричной,асимметричной криптосистемы. Основные типы криптоаналитических атак. Традиционные симметричные криптосистемы.

Шифры перестановки. Шифрующие таблицы.

Шифры простой замены. Полибианский квадрат. Система шифрования Цезаря.

Математический анализ шифра простой замены (подстановки).Система Цезаря с ключевым словом. Шифрующие таблицы Трисемуса. Биграммный шифр Плейфейра. Криптосистема Хилла. Система омофонов.

Шифры сложной замены. Шифр Гронсфельда. Система шифрования Вижинера.

Шифр "двойной квадрат" Уитстона. Одноразовая система шифрования.

Шифрование методом Вернама.Роторные машины. Шифрование методом гаммирования.

7. Методы генерации псевдослучайных последовательностей чисел Регистры сдвига с линейной обратной связью. Потоковые шифры на основе РСЛОС. Генератор Геффе.Чередующийся генератор «старт-стоп». Каскад Голлманна. Шифр A5. Регистры сдвига с обратной связью по переносу.

Основные направления проектирования потоковых шифров. Генератор BBS.Алгоритм RC4.

8. Современные симметричные криптосистемы Стандарт шифрования данных DES.Режим "Электронная кодовая книга".Режим "Сцепление блоков шифра".Режим "Обратная связь по шифру".Режим "Обратная связь по выходу".

Алгоритм шифрования данных IDEA. Стандарт шифрования данных ГОСТ 28147-89. Режим простой замены. Режим гаммирования. Режим гаммирования с обратной связью. Режим выработки имитовставки.

9. Асимметричные криптосистемы.

Концепция криптосистемы с открытым ключом. Однонаправленные функции.

Криптосистема шифрования данных RSA.Схема шифрования Эль Гамаля.

10. Управление криптографическими ключами.

Метод генерации сеансового ключа в стандарте ANSI X9.17.Хранение ключей.

Концепция иерархии ключей. Распределение ключей с участием центра распределения для симметричных криптосистем. Протокол для асимметричных криптосистем с использованием сертификатов открытых ключей.

Алгоритм открытого распределения ключей Диффи–Хеллмана.

11.Специальные алгоритмы для протоколов Трехпроходный протокол Шамира. Скрытый канал на основе схемы Эль Гамаля. Алгоритмы разделения секрета. Криптография с временным раскрытием.

Квадратичные вычеты. Протоколы с нулевым разглашением. Протокол Фиата—Шамира. Протокол идентификации Шнорра. Неотслеживаемость.

Электронные деньги. Монетная система Чаума.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы 7 семестр Средства анализа данных.

1.

Удаление и восстановление информации на магнитном носителе.

2.

Определение обратного элемента в конечном поле.

3.

Защита информации по паролю в WinZip и WinWord. Системы восстановления 4.

паролей AZPR и AO97PR.

Исследование частотных свойств шифра простой замены.

5.

Исследование частотных свойств шифров сложной замены.

6.

Разработка программной реализации потокового шифра.

7.

Основы работы с системой «Криптон».

8.

Система электронно-цифровой подписи «Нотариус».

9.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций PowerPoint. Презентации лекций содержат более 630 слайдов с анимацией, дозированной выдачей информации и многоуровневыми гиперссылками.

Лабораторные занятия проводятся в дисплейном классе на персональном компьютере с применением как специализированных программных продуктов, так и с применением универсальной системы компьютерной алгебры "Mathematica 7".. Описания лабораторных работ предоставляются студентам в электронном виде (рабочее задание дополнительно на бумажном носителе) и имеют следующую структуру:

articles – папка, содержащая дополнительные материалы, статьи и т.п. по теме, distributives – дистрибутивы программ, используемых в лабораторной работе, work task – рабочее задание.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным и практическим занятиям;

тестам и контрольным работам, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются устный опрос, различные виды тестов и контрольных работ в составе системы автоматизированного контроля знаний Аттестация по дисциплине –зачет и экзамен..

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Тилборг Ван Х.К.Ф. Основы криптологии. Профессиональное руководство и интерактивный учебник. –М.:Мир,2006,стр.471,ил.

2. Романец Ю. В., Тимофеев П. А., Шаньгин В. Д. Защита информации в компьютерных системах и сетях/ Под ред. В. Ф. Шаньгина. – М.: Радио и связь, 2001.

3. Алферов А.П., Зубов А.Ю., Кузьмин А.С., Черемушкин А.В. Основы криптографии:

Учебное пособие. 3-е изд., -М.: Гелиос АРВ, 2005.-480 с., ил.

б) дополнительная литература:

Мао В. Современная криптография: теория и практика. –М.: "Вильямс",2005.- 1.

с.

Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты 2.

на языке СИ. – М.: Изд-во ТРИУМФ, 2002.

Панасенко С.П. Алгоритмы шифрования. Специальный справочник.-СПб.: БХВ 3.

Петербург, 2009.-576 с., ил.

Дьяконов В.П. Mathematica 5/6/7. Полное руководство.-М.: ДМК Пресс, 2009.- 4.

с.:ил.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

eraser41, PC Inspector File Recovery, shredi, Advanced Office Password Recovery, ALFAVIT, Crypton emulator v1.3 (demo), lan_crypto, www.academy.fsb.ru, www.ancud.ru, www.lancrypto.com, www.cryptography.ru, www.securitylab.ru, www.wolfram.com, www.wolframalfa.com;

www.autex.spb.ru.

б) другие: в электронном виде студентам предоставляются следующие издания:

Тилборг Ван Х.К.Ф. Основы криптологии. Профессиональное руководство и интерактивный учебник. –М.:Мир,2006,стр.471,ил.

Шнайер Б. Прикладная криптография. Протоколы, алгоритмы, исходные тексты на языке СИ. – М.: Изд-во ТРИУМФ, 2002.

Романец Ю. В., Тимофеев П. А., Шаньгин В. Д. Защита информации в компьютерных системах и сетях/ Под ред. В. Ф. Шаньгина. – М.: Радио и связь, 2001.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и компьютерного класса с сетевой поддержкой и базовым пакетом "Mathematica 7" для проведения лабораторных занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 230100 "Информатика и вычислительная техника и профилям подготовки "Автоматизированные системы обработки информации и управления";

"Вычислительные машины, комплексы, системы и сети" (специализация "Вычислительно-измерительные системы").

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент каф. ЭФИС Рытов А.А.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой ИИТ д.т.н. профессор Желбаков И. Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ЭФИС к.т.н., профессор Казанцев Ю А.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.