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 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«1 СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Магистерская программа "Прикладная электродинамика" по направлению подготовки 210400 “Радиотехника” ...»

-- [ Страница 2 ] --

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в интерактивной форме преимущественно по обращенной схеме, когда студенты получают тезисы следующей лекции, готовятся к ней и в ходе лекции выясняют заранее подготовленные вопросы. Лектор старается подвести студентов к тому, чтобы они самостоятельно формулировали основные теоретические положения.

Практические занятия включают работу студентов над индивидуальными проектами по интересующей их радиотехнической теме.

Самостоятельная работа включает знакомство студентов с математической литературой, ресурсами Интернета, работу студентов над индивидуальными проектами по интересующей их радиотехнической теме, 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, устный опрос, презентация индивидуального проекта.

Аттестация по дисциплине – зачеты и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой на экзамене в 3 семестре.

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

а) основная литература:

1. Богачев В.И., Смолянов О.Г. Действительный и функциональный анализ: универси тетский курс. М.-Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, 2009. 724 с.

2. Дискретная математика: Энциклопедия// Гл. редактор В.Я. Козлов. М.: Большая Российская энциклопедия, 2004. 382 с.

3. Хасьминский Р.З. Устойчивость систем дифференциальных уравнений при случайных возмущениях их параметров. М.: Наука, 1969. 368 с.

б) дополнительная литература:

1. Забрейко П.П. и др. Интегральные уравнения. М.: Наука, 1968. 448 с.

2. Кириллов А.И. Векторный анализ обобщенных функций. М.: МЭИ, 1996. 64 с.

3. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Наука, 1968. 496 с.

4. Краснов М.Л., Киселев А.И., Макаренко Г.И. Интегральные уравнения. М.: Наука, 1976.

5. Треногин В.А., Писаревский Б.М., Соболева Т.С. Задачи и упражнения по функцио нальному анализу. М.: Наука, 1984. 256 с.

6. Эрроусмит Д., Плейс К. Обыкновенные дифференциальные уравнения. Качествен ная теория с приложениями. М.: Мир, 1986.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: www.AcademiaXXI.ru б) другие: математический сервер МЭИ (ТУ) twt2.mpei.ac.ru/acdmxxi 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Специального материально-технического обеспечения дисциплины не требуется.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 “Радиотехника”.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.ф.-м.н., профессор Кириллов А.И.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ к.т.н., доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой высшей математики д.ф.-м.н., профессор Афанасьев В.И.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерские программы: Приём и обработка радиосигналов, Радиолокационные и телевизионные системы, Прикладная электродинамика, Радиотехнические системы связи и навигации, Методы и устройства формирования сигналов, Радиотехнические методы и средства в биомедицинской инженерии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕОРИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ И СТАТИСТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА РТУ»

Цикл: общенаучный Часть цикла: вариативная (по выбору) № дисциплины по учебному 1.2. плану:

Часов (всего) по учебному 108 часов плану:

Трудоемкость в зачетных еди ницах: 3 семестр – Лекции 36 часов 3 семестр Практические занятия 36 часов 3 семестры Лабораторные работы Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабо 36 часов 3 семестр ты по учебному плану (всего) Зачет 3 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение языка, основных конструкций и методов современ ной математики, а также способов их применения в инженерной и исследовательской дея тельности.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

анализировать различного рода рассуждения, аргументировано вести полемику;

совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и культурный уровень (ОК-1);

самостоятельно изучать новые методы исследования (ОК-2);

проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности (ОК-5);

адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);

понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

формулировать проблемы в своей предметной области на математическом языке и подбирать методы их решения;

самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

выполнять (математическое и компьютерное) моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандартные пакеты прикладных программ (ПК-17);

обоснованно принимать конкретные технические решения.

Задачами дисциплины являются познакомить студентов с эволюцией математики, ее современным языком, основными конструкциями и методами;

научить формулировать разнообразные проблемы на математическом языке;

научить подбирать математические методы решения конкретных проблем и разрабаты вать технические задания на решения этих проблем;

познакомить с методами построения математических и компьютерных моделей;

научить принимать обоснованные решения, в том числе технические.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.1 основной образова тельной программы подготовки магистров по направлению 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Высшая математика”, “Физика”, “Тео рия вероятностей и математическая статистика”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для овладения дисциплинами “Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем”, “Устройства гене рации и формирования сигналов”, “Радиотехнические системы передачи информации” и “Устройства приема и обработки сигналов” а также при написании и защите выпускной ква лификационной работы.

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

Знать:

основные понятия и определения теории случайных процессов (ОК-10);

основные характеристики и классификацию случайных процессов;

элементы стохастического анализа случайных процессов;

основы спектральной теории стационарных случайных процессов;

основы теории марковских случайных процессов;

элементы статистики случайных процессов;

основы теории оптимальной фильтрации сигналов из шумов.

Уметь:

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

применять математические методы для решения практических задач, сформулированных в математической форме (ОК-10);

применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспери ментального исследования (ОК-10);

привлекать для решения проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, со ответствующий математический аппарат (ПК-2).

Владеть:

способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбор путей ее достижения (ОК-1);

вычислять характеристики случайных процессов;

проводить стохастический анализ случайных процессов;

применять спектральную теорию стационарных процессов для анализа их прохождения через линейные динамические системы (ОК-10);

использовать теорию марковских процессов для расчета характеристик систем массового обслуживания;

использовать теорию марковских процессов для анализа динамических систем, возбужденных шумами;

оценивать параметры случайных сигналов и рассчитывать характеристики оптимальных фильтров;

решать типовые задачи;

использовать полученные знания при изучении других дисциплин;

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на раздел включая самостоя тельную работу сту- Формы текущего Раздел дисциплины.

дентов и № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной трудоемкость (в ча п/ сти аттестации сах) п (по разделам) (по семестрам) л лк пр а сам.

б 1 2 3 4 5 6 7 8 Основные понятия – Опрос (устно) 1 12 3 4 4 случайных процессов Основы стохастическо- – Контрольная работа 2 20 3 8 8 го анализа Цепи Маркова – Контрольная работа 3 28 3 10 10 Марковские процессы – Контрольная работа 4 16 3 6 6 Элементы статистики – Тест (письм.) 5 18 3 6 6 случайных процессов Оптимальная фильтра- – Тест (письм.) 6 6 3 2 2 ция случайных процес сов Зачет 8 3 Итого 108 36 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 3 семестр 1. Основные понятия случайных процессов Общее определение случайного процесса. Измеримые множества событий. Вероятностное пространство. Случайные величины, процессы, поля. Стохастический базис. Прогрессивно измеримые случайные функции. Интеграл Лебега.

2. Основы стохастического анализа Виды сходимости. Сходимость в смысле среднеквадратичного. Непрерывность случайного процесса. Дифференцирование и интегрирование случайных процессов. Действие линейного оператора на случайный процесс. Линейное стохастическое дифференциальное уравнение n го порядка. Задача Коши. Эргодические процессы.

3. Цепи Маркова Основные понятия. Цепи Маркова. Теоремы Маркова. Уравнения Колмагорова для вероят ностей состояний. Марковская модель системы массового обслуживания. Примеры.

4. Марковские процессы Общие свойства Марковских процессов. Уравнение Смолуховского. Уравнения Колмагорова и Фоккера-Планка-Колмагорова. Стохастические модели состояний динамических систем.

Теорема Дуба. Нахождение плотности вероятностей марковского процесса. Примеры.

5. Элементы статистики случайных процессов Случайная выборка. Статистические моменты случайного процесса. Оценивание параметров случайного процесса. Метод максимального правдоподобия. Метод наименьших квадратов.

Теорема о парной регрессии. Примеры.

6. Оптимальная фильтрация случайных процессов Оптимальная линейная фильтрация по критерию минимума среднего квадрата ошибки. Оп тимальные фильтры Винера-Хопера, Заде-Рагаззини, Колмана-Бьюси. Согласованный фильтр или коррелятор. Нелинейная фильтрация марковских процессов в непрерывном вре мени. Примеры.

4.2.2. Практические занятия 3 семестр Основы стохастического анализа.

Вычисление характеристик стационарного процесса.

Марковские процессы с дискретными состояниями.

Марковские процессы с непрерывными состояниями.

Вариационные производные. Решение вариационных задач.

Оптимальная фильтрация случайных процессов.

4.3. Лабораторные работы: не планируются.

4.4. Расчетные задания: не планируются.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: не планируются.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в интерактивной форме преимущественно по обращенной схеме, когда студенты получают тезисы следующей лекции, готовятся к ней и в ходе лекции выясняют заранее подготовленные вопросы. Лектор старается подвести студентов к тому, чтобы они самостоятельно формулировали основные теоретические положения.

Практические занятия включают работу студентов над индивидуальными проектами по интересующей их радиотехнической теме.

Самостоятельная работа включает знакомство студентов с математической литературой, ресурсами Интернета, работу студентов над индивидуальными проектами по интересующей их радиотехнической теме, 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, устный опрос, презентация индивидуального проекта.

Аттестация по дисциплине – зачеты и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой на экзамене в 3 семестре.

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

а) основная литература:

1. Воков Н.К., Зуев С.М., Цветкова Г.М. Случайные процессы. Под ред. В.С. Зарубина, А.П.

Крищенко.- М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

2. Теория вероятностей: Учебник для вузов. А.В. Печинкин, О.И. Тескин, Г.М. Цветкова и др. под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. – М.: изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004.

3. Математическая статистика: Учебник для вузов. В.Б. Горянков, И.В. Павлов, Г.М. Цветкова и др. Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко.- М.: изд-во МГТУ им.

Н.Э Баумана 2002 г.

б) дополнительная литература:

1. Венцель Е.С. Овчаров Л.Н. Теория Случайных процессов и ее инженерные положения – М.: Наука, 1991.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Специального материально-технического обеспечения дисциплины не требуется.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 “Радиотехника”.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., доцент Скрыпник Г.И.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ к.т.н., доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой высшей математики д.ф-м.н., профессор Афанасьев В.И.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика, Методы и устройства фор мирования сигналов, Радиотехнические системы связи и нави гации, Радиолокационные и телевизионные системы, Радиотех нические методы и средства в биомедицинской инженерии, Прием и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ТЕОРИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ И СТАТИСТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА РТУ" Цикл: общенаучный Часть цикла: вариативная;

ДВС № дисциплины по учебному ИРЭ;

М1.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции Нет Практические занятия 36 час 2 семестр Лабораторные работы Нет Расчетные задания, рефераты Нет 36 час 2 семестр Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Экзамены Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение методов синтеза радиотехнических устройств с применением теории оценивания постоянных параметров сигнала и теории оптимальной ли нейной фильтрации.

Задачами дисциплины являются:

изучить основные положения теории оценивания постоянных параметров сигнала;

освоить теорию оценивания на примерах синтеза фазовых, частотных и временных дискриминаторов цифровых радиотехнических следящих систем;

познакомить обучающихся с конкретными функциональными схемами цифровых сис тем фазовой и частотной автоподстройки, систем слежения за задержкой;

изучить методы синтеза цифровых фильтров следящих систем на основе теории опти мальной линейной фильтрации.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части (дисциплина по выбору студентов) общенаучно го цикла М.1 основной образовательной программы подготовки магистров по направлению 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Радиоавтоматика», «Устройства приема и обработки сигналов», «Устройства генерирования и формирования радиосигна лов», «Теория и техника радиолокации и радионавигации», «Радиотехнические системы пе редачи информации».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации и изучении дисциплины «Радиосистемы управления», дисциплин по выбору студентов по направлениям «Спутниковые радионавигационные системы», «Системы спут никовой связи».

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

Знать:

различные подходы к синтезу радиотехнических устройств;

основные положения теории оценивания постоянных параметров сигнала;

различные подходы к синтезу цифровых фильтров;

Уметь:

применять метод максимального правдоподобия к синтезу радиотехнических уст ройств;

применять теорию оптимальной линейной фильтрации к синтезу цифровых фильтров.

Владеть:

методами синтеза цифровых радиотехнических следящих систем.

По завершению освоения данной дисциплины студент обладает следующими компетенция ми:

а) общекультурными (ОК) - способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

- способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);

- способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профес сиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

б) профессиональными (ПК) - способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисцип лин магистерской программы (ПК-1);

- способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

- способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечествен ной и зарубежной науки и техники.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часов.

Виды учебной работы, Формы текущего Всего часов на включая самостоятель- контроля успевае Семестр № раздел ную работу студентов и Раздел дисциплины. мости п/п трудоемкость (в часах) (по разделам) лк пр лаб сам.

Различные подходы к син тезу дискриминаторов и Контрольная работа фильтров. Аналого- 8 2 - 4 - в виде теста цифровые квадратурные преобразователи.

Примеры функциональных Контрольная работа схем систем ФАП, ЧАП, 8 2 - 4 - в виде теста ССЗ.

Основные положения тео рии оценивания парамет- Тест на знание тер 8 2 - 4 - ров сигнала. Функция минологии правдоподобия.

Критерии оптимальности. Контрольная работа 4 8 2 - 4 - Виды учебной работы, Формы текущего Всего часов на включая самостоятель- контроля успевае Семестр № раздел ную работу студентов и Раздел дисциплины. мости п/п трудоемкость (в часах) (по разделам) лк пр лаб сам.

Способы нахождения оце- в виде теста нок максимального прав доподобия.

Синтез фазовых дискри минаторов (ФД). Характе Контрольная рабо ристики оптимального ал- 8 2 - 4 - та горитма ФД и других ва риантов ФД.

Синтез частотных дис криминаторов (ЧД). Ха рактеристики оптималь- Устный опрос 8 2 - 4 - ных алгоритмов ЧД и дру гих вариантов ЧД.

Синтез временных дис криминаторов (ВД). Ха Контрольная рабо рактеристики оптималь- 8 2 - 4 - та ных алгоритмов ВД и дру гих вариантов ВД.

Варианты теории опти мальной линейной фильт- Устный опрос 8 2 - 4 - рации.

Синтез цифрового фильт- Контрольная рабо 7 2 - 4 - ра системы ФАП. та Зачет устный 1 2 Итого: 72 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия 1. Различные подходы к синтезу дискриминаторов и фильтров цифровых радиотехнических следящих систем. Аналого-цифровые квадратурные преобразователи первого и второго вида.

2. Примеры функциональных схем цифровых систем фазовой автоподстройки (ФАП), час тотной автоподстройки (ЧАП), систем слежения за задержкой (ССЗ) псевдослучайной по следовательности (ПСП) импульсов.

3. Основные положения теории оценивания постоянных параметров сигнала. Описание сиг нала и помехи. Функция правдоподобия.

4. Критерии оптимальности. Способы нахождения оценок максимального правдоподобия (ОМП). ОМП при наличии неинформационных параметров.

5. Синтез фазовых дискриминаторов (ФД) при квазигармоническом сигнале. Характеристики оптимального алгоритма ФД. Другие варианты ФД при квазигармоническом сигнале. Синтез ФД при фазомодулированном сигнале.

6. Синтез частотных дискриминаторов (ЧД) при квазигармоническом сигнале. Варианты ЧД при фазомодулированном сигнале.

7. Синтез ФД и ЧД при шумоподобном сигнале с ПСП. Синтез временных дискриминаторов (ВД) ССЗ. Другие варианты ВД.

8. Синтез цифровых фильтров следящих систем путем непосредственного определения оп тимальных передаточных функций. Синтез цифровых фильтров методом пространства со стояний (фильтры Калмана).

9. Примеры синтеза цифровых фильтров системы ФАП.

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготов ку к 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.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия: 0,5х(среднеарифметическая оценка за контрольные, тесты) + 0,5хоценка на зачете.

В матрикул по окончании магистратуры вносится оценка за 2 семестр.

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

а) основная литература:

7. Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем. - М.: Радиотехника, 2003.

б) дополнительная литература:

1. Замолодчиков В.Н., Чиликин В.М. Синтез дискриминаторов и фильтров радиотехнических следящих систем. – М.: Изд-во МЭИ, 1993.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

. Оригинальные программы для выполнения лабораторных работ путем моделирования на ЭВМ систем ФАП, ЧАП, ССЗ.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины при проведении демонстрационных лаборатор ных работ используется компьютерный класс.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Чиликин В.М.

Зав. кафедрой Радиотехнических систем д.т.н., профессор Перов А.И.

Директор ИРЭ к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Прикладная электродинамика Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ" Цикл: Общенаучный Вариативная часть, в Часть цикла: т.ч. дисциплины по вы бору № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 1.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди- 2 семестр – 2, 3 семестр ницах: – Лекции 36 час 3 семестр 2 семестр – 36 час, Практические занятия 72 часа 3 семестр – 36 час Лабораторные работы Не предусмотрены Расчетные задания, рефераты Не предусмотрены Объем самостоятельной рабо 72 час ты по учебному плану (всего) 2 семестр – (10-й се Зачёт 4 час местр обучения) 3 семестр – (11-й се Зачет 4 час местр обучения) Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является завершающее образование по магистерской программе «Прикладная электродинамика» изучение математических методов прикладной электроди намики, дающее представление о совокупности математических методов, используемых в электродинамике, формулировке математических моделей, выборе методов и алгоритмов при самостоятельной реализации прикладных программ, использовании универсальных про граммных продуктов прикладной электродинамики.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин маги стерской программы (ПК1);

понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и сред ства их решения (ПК-2);

выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая пакеты прикладных программ (ПК-17);

самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирование плана его реализации, выбор методов исследования и обработку результатов (ПК-16).

Задачами дисциплины являются:

изучить совокупность математических методов, применяемых в современной электро динамике, с упором на их практическое применение научить принимать и обосновывать конкретные решения при разработке математиче ских моделей выборе методов анализа и синтеза, разработке алгоритмов и программ расчета задач прикладной электродинамики, антенных и СВЧ/КВЧ устройств и систем, 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.1 основной образова тельной программы магистерской подготовки 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на дисциплине: "Математическое моделирование радиотех нических устройств и систем»

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении маги стерской диссертации.

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

Знать:

математические методы анализа практических задач прикладной электродинамики, ан тенн, СВЧ/КВЧ устройств и систем;

математические модели процессов и явлений, лежащих в основе решения практических задач прикладной электродинамики, антенн, СВЧ/КВЧ устройств и систем;

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по математи ческим методам решения практических задач прикладной электродинамики, антенн, СВЧ/КВЧ устройств и систем.

Уметь:

формулировать и решать задачи, грамотно использовать математический аппарат, вклю чающий аналитические, численные, асимптотические, гибридные методы для решения практических задач прикладной электродинамики, антенн, СВЧ/КВЧ устройств и сис тем;

разрабатывать самостоятельно программы расчета антенн и СВЧ/КВЧ устройств и сис тем;

использовать ряд известных универсальных программ расчета антенн и СВЧ/КВЧ уст ройств и систем;

осуществлять поиск, анализировать научно-техническую информацию по методам ма тематического моделирования в задачах прикладной электродинамики Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике;

терминологией в области применения математических методов решения практических задач прикладной электродинамики, антенн, СВЧ/КВЧ устройств и систем;

навыками применения изученных математических методов к решению практических задач прикладной электродинамики, антенн, СВЧ/КВЧ устройств и систем.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

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

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Обзор программных продуктов. Анализ воз можностей универсаль- 2-ой 8 - 2 - ных и специализиро- (10-й) ванных программных продуктов Программные продук 2-ой ты, использующие ме- Контрольная работа 16 - 8 - (10-й) тод конечных элементов Программные продук ты, использующие ме- 2-ой Контрольная работа 16 - 8 - тод интегральных урав- (10-й) нений Программные продук ты, использующие ме- 2-ой Контрольная работа 16 - 8 - тоды решения задач во (10-й) временной области Сравнительный анализ решения задач электро динамики с помощью 2-ой Контрольная работа 12 - 6 - программных продук- (10-й) тов, использующих раз личные методы 6 2-ой Зачет 4 - 4 - (10-й) Обзор математических 3-ой методов прикладной 2 2 - - (11-й) электродинамики Проблемы построения математических моде- 3-ой Контрольная работа 12 4 2 - лей прикладных элек- (11-й) тродинамических задач Аналитические методы Контрольная работа 9 3-ой 18 6 6 - электродинамики (11-й) Эвристические и асим- Контрольная работа 3-ой птотические методы 20 6 8 - (11-й) электродинамики Контрольная работа 11 Численные методы электро- 3-ой 18 6 8 - динамики (11-й) Быстрые численные и Контрольная работа 3-ой гибридные методы 18 6 6 - (11-й) электродинамики Обратные задачи и за- Контрольная работа 13 3-ой 6 4 2 - дачи синтеза. (11-й) Перспективы развития математических мето- 3-ой 4 2 - - дов прикладной элек- (11-й) тродинамики 15 3-ой Зачет 4 4 - (11-й) Итого: 180 36 72 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1 Обзор математических методов прикладной электродинамики Место математических методов в решении практических задач прикладной электро динамики, СВЧ/КВЧ антенн, устройств и систем. Аналитические, численные, эвристические, гибридные методы электродинамики. Развитие математических методов прикладной элек тродинамики с момента формулировки уравнений Максвелла по настоящее время.

2. Проблемы построения математических моделей прикладных электродинамических задач.

Инженерная, физическая и математическая постановки прикладных задач. Математи ческие модели. Принципы разработки математических моделей. Адекватность и простота как два противоречивых требования к математическим моделям. Задачи расчета конкретных технических устройств и систем, задачи исследовательского плана. «Проклятие размерно сти». Математический инструментарий инженера - исследователя. Универсальные и специ альные программные продукты в электродинамике. Опасности, подстерегающие разработ чика при использовании готовых программных продуктов. Проблемы самостоятельной раз работки прикладных программ. Взаимосвязанная цепь: модели - методы - алгоритмы. Прин ципы локальности, декомпозиции и рекомпозиции.

3. Аналитические методы электродинамики Гармонические поля. Методы собственных функций и интегральных преобразований.

Метод функциональных уравнений (Винера-Хопфа). Задачи распространения и возбужде ния волн. Функции Грина и функции Г.Т.Маркова. Понятие об эталонных задачах. Круг эта лонных задач, имеющих аналитическое решение. Примеры решения эталонных задач анали тическими методами.

Аналитические методы решения нестационарных уравнений Максвелла.

4. Эвристические и асимптотические методы электродинамики Обзор приближенных эвристических и асимптотических методов. Метод геометриче ской оптики. Метод геометрической теории дифракции. Метод физической оптики. Метод физической теории дифракции. Метод параболического уравнения. Использование различ ных видов приближенных граничных условий, как метод электродинамики.

5.Численные методы электродинамики Методы решения задач электродинамики для гармонических полей. Методы дискре тизации уравнений Максвелла, сводящие задачу электродинамики к системе линейных ал гебраических уравнений (сеточные методы, метод конечных элементов, метод коллокаций и др.). Методы, сводящие задачу электродинамики к решению системы обыкновенных диф ференциальных уравнений. Метод поверхностных интегральных уравнений. Метод объем ных интегральных уравнений. Метод дискретных источников.

Методы решения нестационарных задач электродинамики. Метод конечных разно стей во временной области. Методы численного решения нестационарных интегральных уравнений Максвелла.

6. Быстрые численные и гибридные методы электродинамики.

Эффективные быстрые численные методы решения задач электродинамики. Исполь зование математических приемов и физических идей в быстрых численных методах. Гиб ридные методы, как способ эффективного решения задач электродинамики большой размер ности. Примеры применения гибридных методов.

7. Обратные задачи и задачи синтеза в электродинамике Обратные задачи и задачи синтеза в электродинамике как некорректные задачи. Примеры обратных задач. Методы решения некорректных задач. Метод регуляризации по А.Н.Тихонову.

8.Перспективы развития математических методов прикладной электродинамики Тенденции развития математических методов, алгоритмов и программ. Создание универсальных программ как основное направление развития. Три аспекта разработки про грамм: ввод исходных данных, реализация алгоритма и представление результатов. Персо нальные ЭВМ, кластеры, суперкомпьютеры. Использование параллельных вычислений на многопроцессорных компьютерах и графических процессоров. Прикладная программа как коммерческий продукт.

4.2.2. Темы практических занятий 1. Принципы разработки математических моделей. Адекватность и простота как два проти воречивых требования к математическим моделям. Связь моделей, методов, алгоритмов.

Принципы локальности, декомпозиции и рекомпозиции при численной реализации мат. мо делей.

2. Гармонические поля. Аналитические методы собственных функций и интегральных пре образований.

3. Гармонические поля. Метод функциональных уравнений (Винера – Хопфа) 4. Анализ эталонной задачи (дифракция плоской волны на цилиндре или клине) 5. Аналитические методы решения нестационарных уравнений Максвелла.

6. Метод геометрической оптики.

7. Метод геометрической теории дифракции.

8. Метод физической оптики.

9. Программные продукты, использующие метод физической оптики 10. Метод физической теории дифракции.

11. Метод параболического уравнения.

12. Приближенные граничные условия в электродинамике.

13. Методы дискретизации уравнений Максвелла – вычислительный аспект.

14.Программные продукты, использующие метод конечных элементов 15. Метод поверхностных интегральных уравнений.

16. Программные продукты, использующие метод интегральных уравнений 17. Численные методы решения нестационарных уравнений Максвелла.

18. Программные продукты, использующие методы решения нестационарных задач 19. Гибридные методы в электродинамике 20. Примеры решения некорректных задач в электродинамике 4.3. Лабораторные работы: Лабораторные не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

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

Практические занятия предусматривают решение расчётной задачи по конкретной теме и самостоятельное выполнение контрольной работы.

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, а также подготов ку к зачету.

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

Аттестация по дисциплине – зачет. Зачёт выставляется при получении оценок 5, 4 или 3 по всем контрольным работам и устного ответа преподавателю.

В приложение к диплому вносится оценка за 3 семестр магистратуры (11-ый семестр обуче ния).

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

а) основная литература:

1. Раевский С.Б. Математические методы прикладной электродинамики. Ижевск, УРСС, 2007 г.

2. Уфимцев П.Я. Основы физической теории дифракции. М. Бином, 3. Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Техническая электродинамика. М., Радио и связь, 2000.

б) дополнительная литература:

4. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М. Энергия, 1983.

5. Марков Г.Т., Васильев Е.Н. Математические методы прикладной электродинамики. М., Сов. Радио, 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. УМК Антенны и СВЧ устройства. МЭИ, 2008 г.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и демонстраци онных практических занятий Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.ф.м.н., профессор Пермяков В.А.

«СОГЛАСОВАНО»

Директор ИРЭ к.т.н. доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой антенных устройств и распространения радиоволн д.ф.м.н. профессор Пермяков В.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерские программы: Приём и обработка радиосигналов, Радиолокационные и телевизионные системы, Прикладная электродинамика, Радиотехнические системы связи и навигации, Методы и устройства формирования сигналов, Радиотехнические методы и средства в биомедицинской инженерии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «УСТРОЙСТВА ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ»

Цикл: Профессиональный М Часть цикла: базовая № дисциплины по учебному ИРЭ;

2.1. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр – ницах:

Лекции 36 час 1 семестр Практические занятия 18 час 1 семестр Лабораторные работы 18 час 1 семестр Расчетные задания, рефераты 4 час самостоят. работы 1 семестр 36 час Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Экзамены 1 семестр Курсовой проект учеб Курсовые проекты (работы) ным планом не преду смотрен Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов построения, характеристик и методов анализа, расчета и проектирования устройств приема и обработки радиосигналов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

использовать на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом (ОК-4);

понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК-7);

проектировать радиотехнические устройства, приборы, системы и комплексы с учетом заданных требований (ПК-9);

выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандартные пакеты прикладных программ (ПК-17);

к составлению обзоров и отчетов по результатам проводимых исследований, подготовке научных публикаций и заявок на изобретения, разработке рекомендаций по практическому использованию полученных результатов (ПК-20).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными методами анализа устройств приема и обра ботки сигналов, принципами обеспечения основных характеристик радиоприемных устройств в условиях действия помех;

дать информацию о принципах оптимального построения устройств приема и обработ ки радиосигналов и методах их технической реализации;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при проектиро вании устройств приема и обработки радиосигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла М.2 основной образова тельной программы подготовки магистров по программам «Прием и обработка радиосигна лов», «Радиолокационные и телевизионные системы», «Прикладная электродинамика», «Ра диотехнические системы связи и навигации», «Методы и устройства формирования сигна лов», «Радиотехнические методы и средства в биомедицинской инженерии» направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Радиотехнические цепи и сигналы», «Схемотехника аналоговых электронных устройств», «Цифровая обработка сигналов», «Ос новы приема и обработки сигналов».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Тео рия и техника радиолокации и радионавигации», «Радиотехнические системы передачи ин формации», а также при выполнении магистерской диссертации по программе «Прием и об работка радиосигналов».

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

Знать:

основные методы приема сигналов, обеспечения основных характеристик радиоприемных устройств (ОК-2, ПК-1, ПК-3, ПК-5);

принципы построения усилительно-преобразовательных трактов (ПК-7, ПК-9, ПК-17);

принципы работы систем автоматического регулирования в устройствах приема и об работки радиосигналов (ПК-1, ПК-3, ПК-5, ПК-17);

Уметь:

применять методы экспериментального исследования радиоприемников и их функцио нальных узлов (ПК-1, ПК-3, ПК-5);

Владеть:

методами проектирования радиотехнических устройств, приборов, систем и комплек сов (ОК-2, ПК-3, ПК-5, ПК-17).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Формы текущего Виды учебной работы, Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел № контроля успеваемо включая самостоятельную Семестр Форма промежуточной работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Прохождение сигнала и Контрольная работа:

шума через блок высо- Расчет статистиче 12 1 4 2 4 кой частоты радиопри- ских характеристик емника шума на выходе БВЧ Анализ помехоустойчи- Тест: Статистические вости приемника АМ характеристики шума 12 1 4 2 4 сигнала на выходе АД Анализ помехоустойчи- Контрольная работа:

вости приемника ЧМ Расчет статистиче сигнала ских характеристик 14 1 6 2 4 шума на выходе АД и ЧД Основы синтеза опти- Тест: Принципы син мальных приемников теза оптимальных 10 1 4 2 2 приемников 1 2 3 4 5 6 7 8 Оптимальный корреля- Тест: Характеристи ционный приёмник для ки оптимального 10 1 4 2 2 измерения задержки корреляционного сигнала приемника Контрольная работа:

Характеристики оп Оптимальное обнару тимального прием жение и различение 14 1 4 4 2 ника при обнаруже сигналов нии и различении сигналов Оптимальный прием Контрольная работа:

сигналов с использова- Характеристики со 10 1 6 2 - нием согласованных гласованных фильт фильтров ров Системы автоматиче- Тест: Принципы по ского регулирования в строения систем ав устройствах приема и томатической регу 8 1 4 2 - обработки радиосигна- лировки усиления и лов подстройки частоты Защита типового Зачет 2 1 -- -- -- расчета Экзамен Письменный экзамен 16 1 -- -- -- Итого: 108 36 18 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Прохождение сигнала и шума через блок высокой частоты радиоприемника Энергетический спектр и автокорреляционная функция квазигармонического шума на выхо де блока высокой часты (БВЧ). Статистические характеристики огибающей узкополосного шума на выходе БВЧ: плотность вероятности (распределение Релея), математическое ожида ние, среднеквадратическое отклонение, автокорреляционная функция. Статистические ха рактеристики огибающей суммы гармонического сигнала и узкополосного шума: плотность вероятности (распределение Райса), математическое ожидание, среднеквадратическое откло нение, автокорреляционная функция.

2. Анализ помехоустойчивости приемника АМ сигнала Анализ прохождения сигнала и шума через линейный амплитудный детектор (АД). Энерге тический спектр шума на выходе АД. Воздействие шума на квадратичный АД: плотность ве роятности напряжения на выходе АД. Расчёт отношения сигнала к шуму на выходе линейно го АД: а) случай малого отношения сигнал-шум;

б) случай большого отношения сигнал-шум.

Измерение коэффициента шума четырёхполюсника с помощью генератора сигналов.

3. Анализ помехоустойчивости приемника ЧМ сигнала Статистические характеристики мгновенной частоты суммы гармонического сигнала и узко полосного шума. Автокорреляционная функция и энергетический спектр мгновенной часто ты (случай большого отношения сигнал-шум). Анализ прохождения сигнала и шума через частотный детектор. Расчёт отношения сигнала к шуму на выходе приёмника ЧМ сигналов.

Пороговый эффект при приёме ЧМ сигналов. Методы повышения качества приёма ЧМ сиг налов (предыскажение, регенерация несущей, приём с обратной связью по частоте). Сравне ние помехоустойчивости приёмников АМ сигналов и ЧМ сигналов при большом отношении сигнал-шум.

4. Основы синтеза оптимальных приемников Априорное и апостериорное распределения вероятностей измеряемого параметра, функция правдоподобия параметра, критерий максимума апостериорной вероятности. Функция прав доподобия параметра при приёме сигнала на фоне нормального белого шума, логарифм апо стериорной плотности вероятности. Структурная схема приёмника, оптимального по крите рию максимума апостериорной вероятности: а) в общем случае;

б) в случае измерения не энергетического параметра с равномерным априорным распределением вероятностей.

5. Оптимальный корреляционный приёмник для измерения задержки сигнала Корреляционный приёмник для измерения задержки полностью известного сигнала. Макси мальное отношение сигнала к шуму на выходе коррелятора. Оптимальный приём сигналов со случайной начальной фазой (усреднение по начальной фазе).

6. Оптимальное обнаружение и различение сигналов Оптимальное обнаружение полностью известного сигнала. Характеристики оптимального обнаружителя: вероятность обнаружения, вероятность ложной тревоги. Оптимальное обна ружение сигнала со случайной начальной фазой. Оптимальное различение двух полностью известных сигналов. Вероятность ошибки при оптимальном различении двух равновероят ных сигналов с одинаковой энергией, вероятность ошибки при различении противополож ных и ортогональных сигналов.

7. Оптимальный прием сигналов с использованием согласованных фильтров Согласованные линейные фильтры: импульсная характеристика согласованного фильт ра (СФ) комплексная частотная характеристика, отклик СФ на сигнал. Максимальное отно шение сигнала к шуму на выходе СФ. Структура оптимального приёмника с согласованными фильтрами. Структурная схема оптимального приёмника с СФ для обнаружения сигнала со случайной начальной фазой. Структурная схема оптимального приёмника с согласованными фильтрами для различения двух сигналов со случайной начальной фазой. Оптимальный при ёмник сигнала с частотной манипуляцией (схема с квадратурными каналами). Методика рас чёта чувствительности радиолокационного радиоприёмника с СФ в режиме обнаружения.

Реализация согласованных фильтров для основных типов сигналов. Оптимальная фильтра ция сигнала при действии «небелого» шума.

8. Системы автоматического регулирования в устройствах приема и обработки радиосигналов Назначение и структурная схема системы частотной автоподстройки (ЧАП). Матема тическая модель и характеристики линеаризованной системы ЧАП в установившемся режи ме. Характеристики линеаризованной системы ЧАП в переходном режиме. Устойчивость системы ЧАП. Математическая модель нелинейной системы ЧАП в установившемся режиме.

Методика построения характеристики регулирования системы ЧАП. Влияние системы ЧАП на приём сигналов с ЧМ. Назначение и структурная схема системы автоматической регули ровки усиления (АРУ). Характеристики приемника с системой АРУ, влияние системы АРУ на приём сигналов с АМ. Методика построения статической амплитудной характеристики усилителя с системой АРУ.

4.2.2. Практические занятия 1 семестр № 1. Прохождение сигнала и шума через блок высокой частоты радиоприемника № 2. Анализ помехоустойчивости приемника АМ сигнала № 3. Анализ помехоустойчивости приемника ЧМ сигнала № 4. Основы синтеза оптимальных приемников № 5. Оптимальное измерение задержки сигнала № 6. Оптимальное обнаружение сигналов № 7. Оптимальное различение сигналов № 8. Характеристики согласованных фильтров № 9. Системы автоматического регулирования в устройствах приема и обработки сигналов 4.3. Лабораторные работы 1 семестр № 1. Анализ статистических характеристик шума на выходе БВЧ № 2. Анализ статистических характеристик шума в приемнике АМ сигналов № 3. Анализ статистических характеристик шума в приемнике ЧМ сигналов № 4. Характеристики оптимального корреляционного приемника 4.4. Расчетные задания Расчет чувствительности радиоприемника 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 раздаточных материа лов и презентаций. Презентации лекций содержат большое количество графиков и схем.

Практические и лабораторные занятия включают обсуждение основных понятий и опре делений, разбор типовых расчетных методик, решение задач, проведение эксперименталь ных исследований и компьютерных симуляций с последующим обсуждением полученных результатов, выполнение тестов и контрольных работ с последующим разбором результатов, консультации по выполнению типового расчета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, контрольным и лабораторным ра ботам, выполнение домашних заданий и типового расчета, 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, выборочная проверка домашних заданий, устный опрос, защита лабораторных ра бот, защита типового расчета.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

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

а) основная литература:

8. Колосовский Е.А. Устройства приема и обработки сигналов: Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия-Телеком, 2007. - 456 с.

9. Лишак М.Ю. Исследование прохождения сигнала и квазигармонического шума через ам плитудный детектор. Лабораторная работа № К-1: учебное пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 10. _ Л ишак М.Ю. Исследование прохождения сигнала и квазигармонического шума через частот ный детектор. Лабораторная работа № К-2: учебное пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 2010.

б) дополнительная литература:

1. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов / Н.Н.Фомин, Н.Н.Буга, О.В.Головин и др.;

под ред. Н.Н.Фомина. – М.: Радио и связь, 2003. - 520 с.

2. Антонов-Антипов Ю.Н., Лишак М.Ю. Исследование на ЭВМ прохождения радиосигналов через типовой приёмный тракт. Сборник описаний лабораторных работ на ЭВМ: методиче ское пособие. – М.: Издательство МЭИ, 2000.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

пакет программ схемотехнического моделирования Micro-Cap 10 Evaluation Version фирмы Spectrum Software (свободно распространяемая демо-версия на www.spectrum-soft.com).

б) другие:

Устройства приема и обработки сигналов: учебно-методический комплекс [Электронный об разовательный ресурс]. – М.: МЭИ, 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, компьютерных классов для проведения практических занятий с использованием моделирующих программ, учебной лаборатории, оснащенной специализированными макетами и измерительными при борами, для проведения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» для магистерских про грамм «Прием и обработка радиосигналов», «Радиолокационные и телевизионные системы», «Прикладная электродинамика», «Радиотехнические системы связи и навигации», «Методы и устройства формирования сигналов», «Радиотехнические методы и средства в биомеди цинской инженерии».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Лишак М.Ю.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ к.т.н. профессор Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой д.т.н., профессор Гребенко Ю.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерские программы: Методы и устройства формирования сигналов, Радиотех нические методы и средства в биомедицинской инженерии, Приём и обработка радио сигналов, Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ" Цикл: профессиональный Часть цикла: Базовая часть № дисциплины по учебному ИРЭ;

М.2.1. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр –2;

ницах:

Лекции Практические занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы Расчетные задания Расчетные задания 1 семестр Объем самостоятельной рабо 36 час ты по учебному плану (всего) Зачёт 1 семестр Экзамен Курсовые проекты (работы) 72 час 1 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является углубленное изложение основных принципов функциониро вания, методов анализа и проектирования устройств генерирования и формирования сигна лов, развитие творческого мышления и возможности самостоятельного решения нестандарт ных задач.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен:

Развивать способность к самостоятельному освоению новых методов исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2).

Быть готовым к активному общению с коллегами в научной и производственной сфе рах деятельности (ОК-6).

Уметь использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1).

Понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и сред ства их решения.

Развить способность к самостоятельному приобретению и использованию в практиче ской деятельности новых знаний, в том числе в областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4).

Совершенствовать умение оформлять, представлять и докладывать результаты вы полненной работы (ПК-6).

Выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандарт ные пакеты прикладных программ (ПК-17).

Уметь разрабатывать и обеспечивать программную реализацию эффективных алго ритмов решения сформулированных задач с использованием современных языков программирования (ПК-18).

Задачами дисциплины являются:

Ознакомление студентов с физическими основами функционирования устройств гене рирования и усиления радиосигналов.

Демонстрация современных приемов анализа, в том числе заимствованных их смежных областей радиоэлектроники и прикладной физики.

Развитие способности самостоятельного освоения теории и методов исследования ре жимов и характеристик устройств.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части профессионального чикла дисциплин основной об разовательной программы подготовки магистров по направлению 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на дисциплинах бакалаврской подготовки по направлению Радио техника и учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной ма гистерской квалификационной работы.

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

Знать:

Основные источники научно-технической информации по новым методам исследования и функционирования устройств формирования колебаний (ОК-2, ПК-4, ПК-7).

Главные проблемы в своей предметной области, предполагаемые методы и средства их решения (ПК-3).

Методы исследования и проектирования радиотехнических устройств (ПК-9).

Уметь:

Оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6).

Выполнять моделирование объектов и процессов с использованием средств исследова ний, в том числе пакетов прикладных программ (ПК-17).

Анализировать состояние научно-технической проблемы путем изучения литературных источников (ПК-7).

Владеть:

Речевыми и аудиовизуальными средствами делового общения (ОК-3).

Навыками использования результатов освоения фундаментальных и прикладных дис циплин магистерской программы (ПК-1).

Современными языками программирования (ПК-18).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа..

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Основы теории и расче та высокочастот-ных Оценка выступлений резонансных и широко Проверка расчетного 17 1 0 8 0 полосных гене-раторов задания и усилителей с учетом шумовых свойств Устройства генериро вания колебаний СВЧ.

Оценка выступлений Примеры построения Проверка расчетного 22 1 0 10 0 устройств генериро задания вания сигналов ВЧ и СВЧ диапазонов Автогенераторы и уси лители гармонических колебаний. Стабили Оценка выступлений зация частоты. Кванто Проверка расчетного 25 1 0 12 0 вые стандарты частоты.

задания Перспективы развития методов и устройств формирования сигналов Зачет 4 5 1 36 Итого за семестр:

5 72 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия 1. Основы теории и расчета высокочастотных резонансных и широкополосных генераторов и усилителей с учетом шумовых свойств.


Примеры построения передатчиков ВЧ и СВЧ. Требования к параметрам и свойствам сигна лов.

Характеристики качества генерируемых и усиливаемых колебаний. Флуктуации частоты, фа зы и амплитуды. Физические причины флуктуаций, способы описания и расчета численных параметров шумов.

Методы улучшения шумовых параметров устройств.

Примеры оптимизации устройств генерирования, усиления и преобразования колебаний.

2. Устройства генерирования колебаний СВЧ. Примеры построения устройств генерирования и формирования сигналов ВЧ и СВЧ диапазонов Фазовые и амплитудные условия автоколебательных режимов в генераторах с активными элементами проходного типа.

Двухполюсные активные элементы: туннельные диоды, диоды Ганна, лавинно-пролетные диоды. Физические причины, приводящие к «отрицательному сопротивлению» активных двухполюсников.

Анализ самосогласованных процессов в системах «электронный поток – поле резонатора» и «электронный поток – бегущая волна» на примере пролетного клистрона, магнетрона, ЛБВ и ЛОВ.

Пространственные гармоники в волноведущих структурах ЛОВ, магнетронов, амплитронов.

3. Автогенераторы и усилители гармонических колебаний. Стабилизация частоты.

Квантовые стандарты частоты. Перспективы развития методов и устройств формирования сигналов Формы представления квазигармонических сигналов и связь между ними.

Укороченные дифференциальные уравнения и их использование для анализа устойчивости ко лебательных режимов.

Двухконтурные генераторы. Режимы. Гистерезисные явления. Понятие «Линии прибора» Ста билизация частоты внешним резонатором. Схемы. Связи. Годографы. Устойчивость. Примеры устройств.

Элементы теории одномодовых длинных линий. Комплексные переменные, используемые для описания процессов.

Круговые диаграммы – графическая связь комплексных переменных.

Эффект длинной линии в автогенераторах и усилителях СВЧ.

Анализ стационарных режимов на основе уравнений баланса комплексных переменных.

Метод годографов и его обобщение.

4.3. Лабораторные работы – не предусмотрены 4.4. Расчетные задания - Влияние вариаций параметров элементов колебательной системы и эквивалентной схемы тран зистора на частоту колебаний.

- Расчет характеристик электронного потока при воздействии на него продольного электриче ского поля бегущей волны.

- Расчет входной проводимости длинной линии, нагруженной на заданное комплексное сопро тивление.

4.5. Курсовой проект Тематика курсового проекта (транзисторные передатчики ВЧ и СВЧ) основано на ранее состо явшихся лекционно-практических курсов УГФС.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия – не предусмотрены Практические занятия Формы проведения занятий: выступления студентов, получивших задание на предыдущем занятии по текущей теме. Обсуждение. Ответы на вопросы. Комментарии ведущего занятие.

Контрольные задания – решение типовых задач.

Демонстрационные лабораторные работы.

.

Самостоятельная работа включает подготовку к очередным занятиям, выполнение расчет ных заданий, подготовку к зачету.

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

- оценка выступлений студентов по тематике проводимых занятий - результаты выполнения расчетных заданий - промежуточные аттестации на контрольных неделях Заключительная аттестация по дисциплине – зачет с оценкой в конце семестра.

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

а) основная литература:

1. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов: Учебное пособие/ В.Н.Кулешов, Н.Н.Удалов, В.М.Богачев и др.;

под ред. В.Н.Кулешова и Н.Н.Удалова – М.:

Изд.дом МЭИ, 2008.- 416 с.

2. Генераторы высоких и сверхвысоких частот: Учебное пособие/ О.В.Алексеев, А.А.Головков, А.В.Митрофанов и др.- М.: Высшая школа, 2003.-326 с.

3. Белов Л.А. Формирование стабильных частот и сигналов.- М.: Изд.центр «Академия», 2005. – 224 с.

б) дополнительная литература:

1. Радиопередающие устройства: Учебник для ВУЗов/ В.В.Шахгильдян, В.Б.Козырев, А.А.Ляховкин и др. ;

под ред В.В Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 1996. – 560 с.

2. Карякин В.Л. Устройство генерирования и формирование сигналов в системах подвижной радиосвязи: Учебник для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 2007. – 433 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) Лицензионное программное обеспечение, находящиеся в распоряжении кафедры ФКС.

б) Другие: Интернет ресурсы.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для проведения практических занятий необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами (видеопроектор, персональные ЭВМ).

Для демонстрационных занятий в лаборатории предполагается использовать специализиро ванные учебные стенды кафедры ФКС.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО подготовки магистров и с учетом рекомендаций ООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника»

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

д.т.н., профессор Кулешов В.Н.

д.т.н., профессор Царапкин Д.П.

к.т.н., профессор Богачев В.М.

к.т.н., доцент Хрюнов А.В.

«СОГЛАСОВАНО»

Директор ИРЭ к.т.н. доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой формирования колебаний и сигналов д.т.н. профессор Удалов Н.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Радиолокационные и телевизионные системы;

Радиотехни ческие системы связи и навигации;

Прикладная электродинамика;

Методы и устрой ства формирования сигналов;

Прием и обработка сигналов;

Радиотехнические методы и средства в биомедицинской инженерии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА РАДИОЛОКАЦИИ И РАДИОНАВИГАЦИИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: базовая часть № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.1. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди ницах: 1 семестр – Лекции 36 час 1 семестр Практические занятия 18 час 1 семестр Лабораторные работы 18 час 1 семестр 18 часов в рамках само Расчетные задания, рефераты 1 семестр стоятельной работы Объем самостоятельной рабо 36 час 1 семестр ты по учебному плану (всего) Экзамены есть 1 семестр Курсовые проекты (работы) – - Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является углубленное теоретическое и практическое освоение методологии и средств радиолокации и радионавигации, применяе мых при разработке радиолокационных и радионавигационных систем и ком плексов. Изучение принципов и методов радиолокации и радионавигации, рас сеивающих свойств объектов;

изучение методов и устройств измерения дально сти, угловых координат, скорости и других параметров движения объектов;

ме тодов и устройств первичной и вторичной обработки радиолокационной и ра дионавигационной информации;

изучение методов и устройств борьбы с ак тивными и пассивными помехами. Освоение материала дисциплины позволит студентам научиться устанавливать взаимосвязи тактических и технических параметров и характеристик в радиолокационных и радионавигационных сис темах с учетом реальных условий проектирования, производства и эксплуата ции аппаратуры.

Приобретенные знания и умения (компетенции) позволят магистрам находить общий язык при работе в коллективе с проектировщиками, технологами и экс плуатационниками радиолокационной и радионавигационной аппаратуры.

Кроме того, дисциплина знакомит с тенденциями развития теории радиолока ции и радионавигации и с перспективами создания новых образцов радиолока ционных и радионавигационных средств. Дисциплина должна являться базой для курсов проектирования систем и устройств радиолокации и радионавига ции и курсов по выбору студентов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла (М2). Она опирается на знания, умения и компетенции, приобретённые и сфор мированные в результате изучения дисциплин математического и естественно научного циклов бакалавриата (математика (Б2.1.01), физика (Б2.1.02), всех дисциплин профессионального цикла бакалавриата (Б3.1.01 Б3.1.17);

базовой части общенаучного цикла М.1, математическое моделирование радиотехниче ских устройств и систем (М1.1.01), базовой части профессионального цикла М.2, устройства приема и обработки сигналов (М2.1.01), устройства генериро вания и формирования сигналов (М2.1.02).

Она является предшествующей для дисциплин по выбору студента (ДВС) и дисциплин вариативной части образовательной программы подготовки магист ров. Освоение ее необходимо для успешного прохождения производственной и научно-исследовательской практик, научно-исследовательской работы в семе стре (М3.1.11, М3.1.12, М3.1.13) и результативной итоговой аттестации (М4).

3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

Общекультурные компетенции (ОК):

способность самостоятельного изучения новых принципов функционирования, новых методов исследования радиолокационной и радионавигационной техни ки (ОК-2);

способность пользоваться русской и иностранной технической литературой (ОК-3);

активность общения с коллегами в научной, производственной и социально общественной сферах деятельности (ОК-6);

Профессиональные компетенции (ПК):

способность понимать основные проблемы в своей области, выбирать адекват ные методы и средства их решения (ПК-3);

способность самостоятельно приобретать и использовать новые знания и уме ния (ПК-4);

готовность оформлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

Компетенции по видам деятельности.

- проектно-конструкторская деятельность:

готовность подготавливать технические задания на выполнение проектных ра бот (ПК-8);

способность проектировать радиотехнические устройства с учетом заданных требований (ПК-9);

способность разрабатывать технические задания на проектирование технологи ческих процессов (ПК-11);

способность разрабатывать технологическую документацию на проектируемые устройства (ПК-13);

способность оценивать экономическую эффективность технологических про цессов (ПК-14);

готовность осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых устройств на этапах проектирования и производства (ПК-15);

- научно-исследовательская деятельность:

способность самостоятельно осуществлять выбор методов исследования и об работку результатов (ПК-16);

способность выполнять моделирование объектов и процессов с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-17);

способность обеспечивать программную реализацию алгоритмов решения сформулированных задач с использованием современных языков программиро вания (ПК-18);

способность проводить экспериментальные исследования с применением со временных средств и методов (ПК-19);

умение составлять обзоры и отчеты по проводимым исследованиям, готовить научные публикации и заявки на изобретения, формулировать рекомендации по использованию полученных результатов (ПК-20);

- организационно-управленческая деятельность:

способность организовывать работу коллективов исполнителей (ПК-21);

способность разрабатывать планы и программы инновационной деятельности (ПК-25).

- научно-педагогическая деятельность:

участие в разработке учебно-методических материалов для студентов по дис циплинам предметной области данного направления;

участие в модернизации при разработке новых лабораторных практикумов по дисциплинам профессионального цикла.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: Физические основы и методы функционирования радиолокационных и радионавигационных устройств и систем. Характеристики объектов радиоло кации. Основные алгоритмы и соотношения радиолокации и радионавигации.

Методы обнаружения радиосигналов на фоне шумов и помех. Методы измере ния параметров движения объектов в радиолокации и в радионавигации. Ос новные алгоритмы обработки радиосигналов и соответствующие им структур ные схемы устройств. Методы борьбы с помехами в радиолокации и радионави гации.

Уметь: Рассчитывать технические характеристики и параметры радиолока ционных и радионавигационных устройств и систем. Использовать для иссле дований и моделирования радиолокационных и радионавигационных систем современную вычислительную технику.

Владеть: Представлениями о построении устройств, систем и комплексов радиолокации и радионавигации для обнаружения различных объектов, измере ния их координат и параметров движения, навигации объектов, а также об осо бенностях их использования и эксплуатации.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3_ зачетные единицы.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

Всего часов на раздел включая самостоятель № контроля успеваемо Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Принципы построения Ответы на контроль радиолокационных сис- ные вопросы на прак 12 9 4 3 тем тических занятиях, расчетное задание Методы измерения Отчет по лаб. работе, дальности и скорости ответы на контроль ные вопросы на прак 20 9 8 3 4 тических занятиях, расчетное задание Методы обзора про- Отчет по лаб. работе, странства и измерения ответы на контроль угловых координат ные вопросы на прак 22 9 8 3 6 тических занятиях, расчетное задание Методы и точность оп- Ответы на контроль ределения местополо- ные вопросы на прак 12 9 4 3 жения объектов. тических занятиях, расчетное задание Отчет по лаб. работе, Принципы построения ответы на контроль и основные характери ные вопросы на прак 18 9 6 3 4 стики радионавигаци тических занятиях, онных систем.

расчетное задание Борьба с активными и Отчет по лаб. работе, пассивными помехами.

ответы на контроль Перспективы развития ные вопросы на прак 18 9 6 3 4 теории и техники радио тических занятиях, локационных и радиона расчетное задание вигационных систем Экзамен устный 6 9 -- -- -- Итого: 108 36 18 18 4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Принципы построения радиолокационных систем и комплексов Задачи решаемые радиолокацией.

Тактико-технические характеристики радиолокационных систем. Виды радиолокационной информации и способы их получения. Радиолокационные цели: сосредоточенные, распреде ленные и объемно-распределенные и поверхностно-распределенные. Энергетические соот ношения в радиолокации. Однопозиционные, бистатические и многопозиционные системы.

Типовая блок-схема РЛС и состав аппаратуры РЛС. Характеристики сигналов РЛС. Стати стический подход к синтезу оптимальных алгоритмов обнаружения, измерения координат, параметров движения и распознавания объектов. Расчеты характеристик обнаружения и по тенциальной точности определения координат параметров движения.

2. Методы измерения дальности и скорости.

Методы и алгоритмы измерения дальности. Потенциальная и реальная точность измерения дальности, выбор оптимальной формы зондирующего сигнала. Импульсный, частотный и фазовый радиодальномеры. Пределы однозначного отсчета, точность и разрешающая спо собность радиодальномера. Выбор оптимальной формы зондирующего сигнала в задачах из мерения дальности. Особенности работы радиодальномеров в бортовых и стационарных на земных комплексах. Автосопровождение по дальности. Методы измерения радиальной и тангенциальной скорости. Потенциальная и реальная точность измерения скорости, пределы однозначного отсчета скорости, разрешающая способность. Выбор оптимальной формы зон дирующего сигнала в задачах измерения скорости. Радиоизмерители скорости активных и пассивных объектов. Автосопровождение целей по скорости.

3. Методы обзора пространства и измерения угловых координат Основные характеристики обзорных систем. Методы и алгоритмы измерения угловых коор динат. Одномерный последовательный обзор пространства и определение угловых коорди нат по центру пачки. Потенциальная и реальная точность измерения угловых координат.

Амплитудные, фазовые и корреляционно-фазовые радиопеленгаторы. Моноимпульсные ра диопеленгаторы. Радиоинтерферометры. Автосопровождение целей по угловым координа там. Пределы однозначного отсчета, точность и разрешающая способность радиоизмерите лей угловых координат различного типа. Картографирование поверхности с высокой разре шающей способностью с борта летательных и космических аппаратов методом синтезиро вания апертуры антенны и обнаружение малоразмерных объектов на фоне земной поверхно сти. Радиолокационные комплексы обзора пространства и определения угловых координат.

4. Методы и точность определения местоположения объектов.Методы решения навигаци онных задач.

Определение координат объектов на плоскости и пространстве. Позиционные методы опре деления местоположения. Линии и поверхности положения. Характеристики точности опре деления местоположения на плоскости и в пространстве. Погрешности измерения положе ния. Плотность распределения вероятностей ошибок измерения. Геометрический фактор. Ра бочие зоны позиционных радионавигационных систем. Определение координат объектов на плоскости и пространстве. Дальномерный метод. Псевдодальномерный метод. Разностно дальномерный метод. Радиально-скоростной (доплеровский) метод. Псевдорадиально скоростной метод. Комбинированные методы. Автономные системы радионавигации: радио высотомеры, доплеровские измерители скорости и угла сноса (ДИСС), корреляционно экстремальные системы навигации на базе РСА (радиолокаторы с синтезированной аперту рой антенны). Точность определения местоположения летательных аппаратов с помощью автономных систем.

5. Принципы построения и основные характеристики радионавигационных систем Принципы построения радионавигационных систем различного назначения. Тактико технические характеристики радионавигационных систем. Выбор диапазона радиоволн для различных систем радионавигации. Энергетические соотношения в радионавигационных системах. Влияние атмосферы на точность измерений и облик радионавигационной системы.

Построение, пределы однозначного отсчета, точность и методы устранения неоднозначности определения местоположения в системах дальней навигации, ближней навигации и посадки летательных аппаратов. Особенности радиосигналов, используемых в радионавигационных системах различного назначения. Синхронизация шкал времени опорных передающих стан ций и шкал аппаратуры потребителя. Спутниковые радионавигационные системы, особенно сти их построения. Методы определения местоположения потребителя по сигналам спутни ков. Основные составляющие погрешности определения местоположения при использовании сигналов спутников. Дифференциальные режимы спутниковых радионавигационных систем.

6. Борьба с активными и пассивными помехами. Перспективы развития теории и техники радиолокационных и радионавигационных систем.

Методы борьбы с активными и пассивными помехами. Расчет характеристик радиолокаци онных систем с системами селекции движущихся целей (СДЦ). История развития радиоло кационных и радионавигационных систем. Перспективы развития и совершенствования тео рии и техники радиолокационных и радионавигационных систем различного назначения.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 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.