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 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

«1 СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Магистерская программа "Приём и обработка радиосигналов" ...»

-- [ Страница 3 ] --

максимум апостери орной вероятности;

максимум правдоподобия. Выбор порога принятия решения, отказ от принятия решения. Общая структурная схема приемного устройства РТС ПИ.

4. Оптимальный прием цифровых многопозиционных сигналов на фоне «белого» шума.

Корреляционный приемник. Приемник на согласованных фильтрах. Связь качества передачи сообщений и энергетических соотношений в канале связи. Примеры построения структур ных схем приемников для сигналов с постоянной огибающей и сигналов типа QAM-M.

5. Синхронизация в РЭС на примере работы канала связи. Влияние ошибок синхронизации на качество передачи сообщений. Методы выделения сигналов синхронизации из принимае мого сигнала, слежение за параметром принимаемого сигнала.

6. Скорость передачи дискретных сообщений. Соотношение скорости передачи сообщений с характеристиками канала связи. Пропускная способность канала связи. Формула Шеннона для непрерывного канала с дискретным сообщением. Методы модуляции и помехоустойчи вого кодирования. Удельные расходы полосы и энергии для современных сочетаний методов модуляции и кодирования.

7. Цифровые системы передачи информации. Метод пакетной передачи. Многоканальные системы передачи. Методы уплотнения и разделения информации в многоканальных систе мах.

8. Методы модуляции с расширением спектра сигнала. Общая характеристика методов пря мого расширения спектра и программной перестройки рабочей частоты сигнала. Псевдослу чайные последовательности и их свойства. Помехоустойчивость систем радиосвязи, исполь зующих модуляцию с расширением спектра.

4.2.2. Практические занятия 1. Количество информации в сообщениях. Методы кодирования, устраняющего избыточность сообщений.

2. Описание и свойства многопозиционных сигналов с постоянной огибающей. Схемы прием ников этих сигналов на фоне шумов и помех. Помехоустойчивость оптимального приема.

3. Описание и свойства многопозиционных сигналов типа QAM-M. Схемы приемников этих сигналов на фоне шумов и помех. Помехоустойчивость оптимального приема. Сравнение харак теристик цифровых многопозиционных сигналов, спектральная и энергетическая эффективность сигналов.

4. Каналы связи, модели дискретных и непрерывного каналов. Пропускная способность. Ско рость передачи информации. Формула Шеннона.

5. Помехоустойчивое кодирование. Энергетический выигрыш кодирования. Построение цикли ческих и сверточных кодов. Декодирование методом максимального правдоподобия. Декодиро вание методом максимума апостериорной вероятности.

6. Сигнально-кодовые конструкции. Сигнальные созвездия на примере амплитудно-фазовых ма нипуляций.

7. Методы множественного доступа в радиосистемах передачи информации.

4.3. Лабораторные работы 1. Исследование нелинейного ретранслятора спутниковой системы связи при МДЧР.

2. Межсимвольные искажения сигналов и их компенсация в каналах с ограниченной полосой 3. Коды, исправляющие ошибки.

4. Совместная работа демодулятора сигнала ФМ2 и системы восстановления несущей.

4.4. Расчетное задание Построение структурной схемы цифровой РТ СПИ и эскизный расчет набора параметров демо дулятора и одной из подсистем синхронизации, а также обоснование выбора помехоустойчивого кодека.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с элементами компьютерных презента ций и с использованием тест-опросов по результатам лекции.

Лабораторные занятия проводятся в традиционной форме в компьютерном классе с при менением электронных симуляторов измерительных стендов Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к тест-опросам, к лабораторным занятиям и расчеты для практических занятий;

выполнение расчетного задания;

подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные вопросы лабораторных за даний;

контрольные работы на практических занятиях;

устные опросы.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как средневзвешенное значение с учетов ре зультатов всех видов тестов.

Оценка = 0,3х(среднеарифметический балл выполнения лабораторных работ) + 0,2х (средне арифметический балл выполнения тестов на практических занятиях) + 0,5хбалл на экзамене.

В матрикул по окончании магистратуры вносится оценка за 1 семестр.

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

а) основная литература:

1. Радиотехнические системы передачи информации: Учебное пособие для вузов /В.А.Васин, В.В.Калмыков, Ю.Н.Себекин и др.;

под ред. Ю.Б. Федорова и В.В. Калмыкова. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005.

2. Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учебн. пособие.– М.: Эко-Тренд, 2005.

3. Горячкин О.В. Лекции по статистической теории систем радиотехники и связи. Учебное пособие.– М.: Радиотехника, 2008.

б) дополнительная литература:

1. Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем. – М.: Радиотехника, 2003.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. Операционная система WINDOWS XP и приложение MICROSOFT OFFICE.

2. Специализированные библиотеки программ и алгоритмов систем для научных иссле дований MATLAB, SystemView, LabView.

б) другие:

1. Оригинальные программы для выполнения лабораторных работ путем имитационного моделирования на ЭВМ.

2. Специализированные библиотеки программ, алгоритмов и демонстрационных файлов среды для создания инженерных приложений SIMULINK, а также аналогичных библиотек SystemView, LabView.

3. Наборы оригинальных презентаций для лекционных и лабораторных занятий.

4. Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы.

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

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника для магистерской програм мы “Прикладная электродинамика”.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Сизякова А.Ю.

Зав. кафедрой «Радиотехнические системы»

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: 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 "ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ. ч. II»

Цикл: профессиональный Часть цикла: базовая часть № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2.1. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр – ницах:

Лекции 18 час 2 семестр Практические занятия 2 семестр Лабораторные работы - Расчетные задания, рефераты - 54 часа 2 семестр Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Экзамен - - Курсовые проекты (работы) - Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение и освоение студентами:

*основных принципов передачи и воспроизведения ТВ изображений;

*систем цветного телевидения PAL, SECAM, NTSC;

*цифрового ТВ: (DVB-S, DVB-C, DVB-T, DVB-H );

*операций аналогового – цифрового преобразования, в том числе:

- дискретизацию и особенности шумов дискретизации, - квантование сигналов изображения, ошибки квантования, нелинейное квантование и гамма- коррекцию при обработке квантованных величин;

- кодирование сигнала, кодирование с предсказанием, адаптивные ИКМ и ДИКМ, дельта модуляцию (ДМ), кодирование с преобразованием, групповое и энтропийное кодирование, алгоритм сжатия Хаффмана, дискретное преобразование Фурье и дискретное косинусное преобразование, преобразование цветового пространства, дискретное вейвлет- преобразо вание.

*международных требований и рекомендаций ITU-R ВТ 601.1, принятых в качестве стан дартов современного развития телевидения высокой четкости ТВЧ;

*методов устранения пространственной и временной избыточности, принципов сжатия сиг нала изображения: в стандартах MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7, H-263, H-264.

*принципов ТВ вещания, телевизионных систем высокой четкости (HD ТV), *принципов формирования и кодирования транспортного телевизионного потока, схем мо дуляции и их использования в каналах связи;

*нелинейной и линейной фильтрации цифровых изображений, проблем восстановления сигнала, вопросов видеомикширования, видеомонтажа традиционного и цифрового ре дактирования;

*мультимедийного телевизионным вещания и интерактивного телевидения;

*современных методов регистрации телевизионного изображения, в основе которых исполь зуются преобразователи на ПЗС и КМОП структурах;

*методов реализации сложных телевизионных систем на базе ПЛИС и микропроцессоров.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать:

способностью свободно ориентироваться в проблемах телевизионного вещания, способностью к восприятию новейшей информации, обобщению и анализу, к принятию са мостоятельных решений при разработке радиотехнических устройств и систем (ОК-1,ОК-2);

знаниями о способах и средствах получения, хранения, переработки информации, ориентироваться в проблемах информационной безопасности (ОК-11,ОК-12);

способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико математический аппарат (ПК-2);

достаточными знаниями и навыками, чтобы используя в профессиональной деятельно сти основные законы естественнонаучных дисциплин, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследова тельских и проектных работ (ОК-4, ПК-1) способностью владеть основными приемами обработки и представления эксперимен тальных данных (ПК-5);

способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечествен ной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

навыками осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, узлов и устройств радиотехнических систем (ПК-9);

способностью проводить лабораторные и практические занятия со студентами, спо собностью разрабатывать учебно- методические материалы (ПК-26, ПК-27).

способностью проводить лабораторные и практические занятия со студентами, спо собностью разрабатывать учебно- методические материалы (ПК-26, ПК-27).

способностью разрабатывать проектно-конструкторскую документацию в соответствии с методическими и нормативными требованиями (ПК-10, ПК-18);

Задачами дисциплины являются познакомить студентов с современным состоянием цифрового телевещания в мире и тенденциях развития ЦТВ в России;

познакомить обучающихся с современными методами цифровой обработки информа ции, методами компрессии информации, методами модулирования и кодирования сигнала при передаче телевизионного контента, методами линейного и нелинейного редактирования и микширования телевизионных программ;

дать углубленное представление о международных подходах, требованиях и рекомен дациях к решениям задачи реализации телевизионного вещания в стандарте высокой четко сти (ТВЧ);

познакомить студентов с тенденциями развития мультимедийного телевизионного вещания, возможностью и путями реализации интерактивного телевидения и цифрового ТВ-вещания в IP-сетях;

дать представление по современным приемникам ТВ-сигнала: приборам с зарядовой связью (ПЗС), матричным ПЗС с кадровым и строчным переносом, КМОП преобразователям изображения;

познакомить студентов с современным развитием элементной базы ПЛИС и микропро цессоров, дать представление об их использовании в специализированных ТВ системах при решении задач позиционирования и идентификации объектов.

дать представление об аппаратурной реализации специализированных цифровых ТВ систем на базе многофункциональной модульной архитектуре, реализованной в стандарте PXI в среде графического программирования NI LabVIEW 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина 2.1.05 относится к базовой части Профессионального цикла М2 подготовки ма гистров по программе «Радиолокация и телевизионные системы» в рамках направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: цикла 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 радиотехнических устройств и систем (М1.1.01), базовой части профессионального цикла М.2, «Пакеты прикладных программ схемотехнического и системотехнического моделиро вания» (Б2.2.07), "Блочная архитектура современной измерительной аппаратуры и про граммные средства постановки и проведения эксперимента"(Б3.2.33), «Цифровые устройства и микропроцессоры» (Б3.1.11), «Цифровая и микропроцессорная техника» (Б3.2.08), «САПР современных программируемых логических интегральных схем» (Б3.2.14), и «Основы теле видения ч.1 (Б3.2.04).

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации и при изучении дисциплин «Проектирование радиолокационных систем»

(Б2.2.17), «Локационные методы исследования объектов и сред» (М2.2.07), «Цифровые те левизионные системы, МП, и ПЛИС в телевидении» (М2.2.11), «Проектирование цифровых телевизионных систем» (М2.2.18).

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

1.

2.

Общекультурные компетенции (ОК):

способность самостоятельного изучения новых принципов функционирования цифрового телевещания, новых методов исследования телевизионной техники (ОК-2);

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

Профессиональные компетенции (ПК):

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

способность самостоятельно приобретать и использовать новые знания и умения (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 работ (ПК-8);

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

способность разрабатывать технические задания на проектирование технологических про цессов (ПК-11);

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

способность оценивать экономическую эффективность технологических процессов (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 обработку резуль татов (ПК-16);

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

способность обеспечивать программную реализацию алгоритмов решения сформулирован ных задач с использованием современных языков программирования (ПК-18);

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

умение составлять обзоры и отчеты по проводимым исследованиям, готовить научные пуб ликации и заявки на изобретения, формулировать рекомендации по использованию получен ных 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 дисциплинам пред метной области данного направления;

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

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать сле дующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по системам цифрового телевиде ния: спутникового, кабельного, наземного эфирного, мобильного (DVB-S, DVB-C, DVB-T, DVB-H ), телевидению высокой четкости HD TV, методам цифровой компрессии, цифрового кодирования, фильтрации сигналов, методам линейного и нелинейного видеомонтажа, редакти рования и микширования телевизионных программ;

(ОК-10, ПК-3);

основные требования и рекомендации ITU-R ВТ 601.1.по организации цифрового телевизионного вещания, стандарты сжатия видео и аудио информации, виды модуляции и основы подготовки контента для передачи по каналам связи (ПК-6);

функционирование и построение различных систем телевизионного вещания, совре менное состояние и пути развития аппаратно –студийных телевизионных комплексов, струк турные особенности составных частей - телевизионных камер, модуляторов, кодирование в каналах связи, приемников цифрового ТВ сигнала;

основные методы получения и исследования параметров аналогового и цифрового телевизионных сигналов, исследования качественных характеристик ТВ сигналов телевизи онным испытательным таблицам (ПК-9, ОК-11,ОК-12);

современные методы автоматизации эксперимента, построение измерительных телеви зионных комплексов на базе многофункциональных блочных платформ, на базе готовых PХI систем, методы построения измерительных и тестирующих систем в среде графического про граммирования LabVIEW (ПК-9);

технологии построения и использования специализированных телевизионных систем для решения различных задач медицины, экологии и безопасности (ПК-5, ПК-9).

методы и средства отображения результатов обработки экспериментальных данных с подключением средств LabVIEW, LABVision, MATLAB (ПК-9, ПК-20);

Уметь:

анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике построения телевизионной, измерительной и тестирующей аппаратуры, использовать дос тижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

моделировать и проектировать измерительную аппаратуру, максимально использую щую весь арсенал мультимедийных возможностей специализированных телевизионных сис тем (ПК-9);

использовать современную элементную базу, новейшие разработки ПЛИС и микропро цессоров при разработке и проектировании радиотехнических устройств, используя новей шие комплексы макетирования, отладки и среду графического программирования LabVIEW для сбора информационных данных и управления приборами, датчиками и ком пьютерными средствами обработки и вывода результатов. (ПК-10);

проводить необходимые расчеты при проектировании деталей, узлов специализиро ванных телевизионных систем и радиотехнических устройств в соответствии с техническим заданием и с использованием средств автоматизации проектирования (ПК-10);

Владеть:

терминологией в области цифровой техники, цифровой обработки информации, o автоматизации эксперимента, цифровых телевизионных систем (ПК-6);

навыками линейного и нелинейного квантования, цифрового кодирования сигналов o изображения, кодирования с предсказанием, используя адаптивные ИКМ и ДИКМ, дельта модуляцию (ДМ), кодирование с преобразованием, энтропийное кодирование, алгоритмы сжатия Хаффмана, дискретное преобразование Фурье и дискретное косинусное преобр а зование, дискретное вейвлет- преобразование (ПК-9).

методами получения и исследования параметров аналогового и цифрового телевизи o онных сигналов (ПК-5, ПК-6);

методами построения специализированных телевизионных систем, создания автома o тизированных измерительных и испытательных комплексов (ПК-9, ПК-10);

навыками работы в среде графического программирования LabVIEW с подключением o средств, LABVision, MATLAB (ПК-10);

навыками и методами тестирования разработанной аппаратуры.

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

Виды учебной работы, Всего часов на включая самостоя- Формы текущего Раздел дисциплины.

Семестр тельную работу сту № контроля успеваемо раздел Форма промежуточной дентов и п/ сти аттестации трудоемкость (в ча п (по разделам) (по семестрам) сах) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Тест 1 Эволюция телевидения 3 10 1 2 -- Принципы передачи и воспроизведения ТВ Контрольная работа 6 10 1 2 -- изображений.Системы цветного телевидения Тест 3 Дискретизация сигнала 6 10 1 2 -- во времени 4.Квантование сигналов Тест 6 10 1 2 -- изображения Тест Кодирование сигнала. 6 10 1 2 -- Тест Энтропийное кодирова 6 10 1 2 -- ние Тест Методы сжатия изобра 6 10 1 2 -- жения. Стандарты квантова- Контрольная работа 6 10 1 2 -- ния и кодирования Тест Избыточность ТВ сиг 6 10 1 2 нала Цифровое телевизион Тест ное вещан ие. Телеви 6 10 1 2 зионные системы повы шенного качества Тест Приборы с зарядовой 6 10 1 2 связью Контрольная работа Аналого-цифровые пре 6 10 1 2 образователи Тест ПЛИС 13 6 10 1 2 Тест Программное обеспече 6 10 1 2 ние – САПР для ПЛИС Спец. ТВ системы и за Тест дача идентификеации 6 10 1 2 объектов Тест Микропроцессоры 16 6 10 1 2 Контрольная работа Многофункциональные 9 10 2 4 модульные приборы По результатам тес Зачет тирования и кон 6 10 - - - трольным работам Экзамен 10 - - - - -- Итого:

11 108 18 36 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Эволюция телевидения Эволюция ТВ. История цифрового телевидения. Аналоговые и цифровые телевизион ные системыЧто такое цифровое телевидение? Основные параметры системы ТВ вещания России :Цифровое и спутниковое ТВ. Кабельное ТВ. Тенденции развития телевидения. Интерак тивное телевидение 2. Принципы передачи и воспроизведения ТВ изображений.Системы цветного телеви дения Основные принципы передачи и воспроизведения ТВ изображений Состав, назначение и особенности полного телевизионного сигнала Формирование телевизионного сигнала и его передача в канал связи. Системы цветного Получение цветного изображения Цветосовме телевидения.

стимые системы в телевидении 3. Дискретизация сигнала во времени Цифровое представление сигналов. Дискретизация сигнала во времени. Теорема Котель никова Дискретизация и интерполяция одномерных сигналов Плоское – двумерное изображение. Восстановление изображений.

Особенности шумов дискретизации. Спектры шумов дискретизации 4. Квантование сигналов изображения Квантование сигналов изображения. Корреляция ошибок квантования Равномерное квантование. Параметры квантования, шумы Неравномерное квантование. Гамма коррекция Обработка квантованных величин 5 Кодирование сигнала.

Кодирование сигнала. Прямые коды. Криптографические коды.

Цифровое кодирование сигналов изображения. Кодирование с предсказанием.

Адаптивные ИКМ и ДИКМ. Дельта-модуляция (ДМ). Кодирование с преобразованием.

Цифровое кодирование телевизионного сигнала Групповое кодирование с преобразован и ем. Адаптивное групповое кодирование 6. Энтропийное кодирование Энтропийное кодирование Алгоритм сжатия Хаффмана.Дискретное преобразование Фурье и дискретное косинусное преобразование. Преобразование цветового пространства Дискретное вейвлет- преобразование 7. Методы сжатия изображения Статистическая избыточность дискритизированных данных. Методы сжатия изображения Стандарты MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7. Алгоритмы обработки видеоданных.

Перспективы применения.

Motion JPEG (M-JPEG) – алгоритм сжатия JPEG для видеоинформации.

Алгоритм сжатия H-263.

8. Стандарты квантования и кодирования Рекомендации ITU-R ВТ 601.1. Дискрктизация (ITU-R 601). Квантование (ITU-R 601).Форматы преобразования. Формирователи цифровых телевизионных сигналов. Типич ные схемы цифровой ТВ станции. Канал передачи данных.Требования к полосе. Каче ство изображения. Общая характеристика системы 9. Передача цифрового сигнала. Избыточность сигнала Кодирование программ. Кодирование видеоинформации. Подготовка видеоданных.

Удаление временной и пространственной избыточности, ДКП.Устройство кодирования звука. Нелинейная и линейная фильтрация цифровых изображений.

10. Цифровое телевизионное вещание. Телевизионные системы повышенного качества Цифровое телевизионное вещание. Принципы ТВ вещания, параметры. Телевизионные системы повышенной четкости. Переходные системы ТВ вещания. Модуляция в системах цифрового телевидения. Синхронизация. Видеомикшеры. Традиционный и цифровой ви део монтаж. Цифровое редактирование. Мультимедийное телевизионное вещание. Цифро вое ТВ-вещание в IP-сетях 11. Приборы с зарядовой связью Приемники ТВ сигнала. Приборы с зарядовой связью. Матричные ПЗС с кадровым и строчным переносом. Многосигнальные матричные ПЗС. Чувствительность и разрешаю щая способность матричных преобразователей. Пространственное разрешение ПЗС.

КМОП-преобразователь изображения. Скоростная КМОП-матрица. Динамические харак теристики преобразователей изображений 12. Аналого-цифровые преобразователи Цифро –аналоговый преобразователь (ЦАП). Классификация ЦАП, интерфейсы.

Параметры и применение ЦАП. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) Классификация АЦП по методам преобразования. Сигма-дельта АЦП. Преобразователи напряжение-частота. Параметры АЦП.

13. ПЛИС Программируемые логические интегральные схемы. Однородные вычислительные струк туры. Реализация алгоритмов ЦОС на базе ПЛИС. Структурная схема, построение, программирование, конфигурирование и синхронизация ПЛИС. Архитектура и быстродействие. Современное состояние ПЛИС. Тестирование устройств. Средства построения высококачественных систем синхронизации. Выбор ПЛИС и реализация цифровых устройств. Особенности ПЛИС фирмы Altera и Xilinx. Программное обеспечение – САПР. Макетирующая плата Cyclone II FPGA Starter Board Development Kit 14. Цифровое представление звука. Сжатие звука.

Спектральные характеристики звуковых сигналов. Пространственное восприятие звуковых сигналов. Звуковые кодаки. Принципы кодирования речевой информации.Методы кодиро вания речи.

15. Специализированнве ТВ системы и задача идентификаации объектов Специализированные ТВ системы в задачах позиционирования. Использование ПЛИС в специализированных ТВ системах при решении задачи идентификации и распознавании образов. Методы лазерной дистанционной диагностики КР и ЛИФ. Построение лидаров Области использования лидаров. Принципы построения системы распознавания образов.

Построение специализированной цифровой ТВ системы для решения задач распознавания 16. Микропроцессоры Основные типы микропроцессоров, особенности архитектуры, программирование. Мик ропроцессорные комплекты 17. Многофункциональные модульные приборы Телевизоры пятого поколения Аппаратурная реализация специализированных цифровых ТВ систем. Многофункцио нальные модульные приборы фирмы National Instruments.

Архитектура стандарт PXI и среда графического программирования NI LabVIEW. Пре имущества PXI. Построение измерительного комплекса для изучения канала связи Телевизоры пятого поколения с микропроцессорным управлением Особенности построе ния системы «кадр в кадре». Консервация сигналов изображения Оптическая видеозапись 4.2.2. Практические занятия 10 семестр 1. Знакомство с методами и средствами исследования телевизионных параметров.

2. Изучение методов исследования погрешностей и шумов аналого –цифрового преобразова ния 3. Изучение погрешностей и шумов дискретизации, анализ шумов линейного и нелинейного квантования.

4. Изучение стандартов дискретизации и квантования.

5. Изучение избыточности телевизионного сигнала.

6. Анализ шумов кодирования и сжатия видеоизображения 7. Изучение цифровых фильтров.

8. Изучение радиочастотного канала передачи телевизионного сигнала 9-10. Изучение стандартов кодирования видео изображений и аудио сигналов 11. Изучение принципов модуляции 12. Изучение принципов формирования контента.

13-14. Изучение принципов линейного и нелинейного монтажа, линейного и нелинейного редактирования контента.

15-16. Качественная оценка видеоизображений с использованием телевизионных испыта тельных таблиц (ТИТ).

17.Изучение типов ТИТ.

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 Лекционные занятия проводятся в форме проблемных лекций, лекций с использованием презентаций, видео роликов и демонстрацией цифровой телевизионной техники.

Практические занятия предусматривают углубленное рассмотрение основных разделов дисциплины, практическое знакомство с цифровой телевизионной техникой, методами ис следования параметров телевизионного сигнала, методами оценки качества передаваемого изображения, знакомство с принципами построения специализированных телевизионных систем, с телевизионными системами повышенной четкости, с интерактивным телевидени ем, с мультимедийным телевизионным вещанием, с цифровым ТВ-вещанием в IP-сетях Самостоятельная работа включает, подготовку к тестам, контрольным работам и зачету.

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

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как комплексная оценка по результатам кон трольных работ и тестирования.

В приложение к диплому вносится оценка за 10 семестр.

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

а) основная литература:

1. Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения.-М.:Горячая линия –Телеком,2001.- 224с.

2. Мамчев Г.В. Основы цифрового телевидения/ Сиб. гос. Ун-т телекоммуникаций и инфор матики. – Новосибирск, 2003. – 248 c.

3. Губанов Д.А., Стешенко В.Б., Храпов В.Ю., Шипулин С.Н. Перспективы реализации алго ритмов цифровой фильтрации на основе ПЛИС фирмы ALTERA. // Chip News, № 9-10, 1997, с. 26 - 33.

4. D.Gubanov, V.Steshenko Metho-dology Of Digital Filters Design For Programmable Logic De vices Implemen-tation // Proceedings DSPA'98, 30.06-3.07.1998, Moscow, ICSTI, Vol. 4-Е 5. Щербаков М.А., Стешенко В.Б., Губанов Д.А. Цифровая полиноминальная фильтрация:

алгоритмы и реализация на ПЛИС // Инженерная микроэлектроника, №1 (3), март 1999, с.12 17.

6. Карякин В.Л Цифровое телевидение/ М.Солон Пресс,2008,221с.

7. Смирнов А.В., Пескин А.Е. Цифровое телевидение. От теории к практике. / М. :Горячая линия,2005,, 271 с.

8.Видеоинформатика. уч. пособие // М.ТУСИ, 2007,36 с.

9.Бабич И.П., Жучков И.Л. Основы цифровой схемотехники/ М.Изд.дом Додека ХХ1, 2007, 481 с 10.Телевидение под ред Гоголя А.А. Лабораторный практикум/ С.Пб.Линк, 2009, 189 с.

11. Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений под ред. Зубарева, М,1997 г. 212 с.

12. Красильников Н.Н. Цифровая обработка изображений/ М. Вузовская книга,2001, 319 с.

13. Мамаев Н.С. Мамаев Ю.Н. Системы цифрового телевидения и радиовещанияе. / М.

:Горячая линия, 2007,, 253 с.

14. Быков Р.Е. Основы телевидения и видеотехники. Уч. пособ. М. : Горячая линия – Теле ком, 2008. – 399 м. МЭИ.

15. Russia e-readiness assessment: analytical report / Ed. by Sergey Shaposhnik — Moscow: Insti tute of the Information Society, 2004.

16. Матюшин О.Т., Архитектура и функционирование ПЛИС. 2003 г.

17. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. T.I. -M.: Мир.-1982, 478 с.

18. Бибило П.Н., Авдеев Н.А. VHDL Эффективное использование при 12 проектировании цифровых систем// М.Солон Пресс- 2008. 344 с.

19. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов М, С.Пб. 2007, 751 с.

20. A Bryuhoveckij, J. Bugaev, A. Suetenko Lidar complex for remote parameter measurement of soiling an organic origin and their identifications. (SHERNA-LIDAR) Proc. SPIE, Vol. 6594, 65940I (2007);

DOI:10.1117/12.725599.

21. Nauional Instruments, Каталог, 22. Колин К.Т., Аксентов Ю.В. Колпенская Е.Ю., Основы телевидения, М., Связь, 1982, с.

23. Москатов Е.А. Основы телевидения, Таганрог, Уч. пособ., 2005, 26 с 24.Кривошеев М.И. Цифровое телевидение,- Уч. пособ., М., ВЗЭИС,1989, 93 с.

25. Колин К.Т., Аксентов Ю.В. Колпенская Е.Ю., Основы телевидения, М., Связь, 1982, с.

26. Москатов Е.А. Основы телевидения, Таганрог, Уч. пособ., 2005, 26 с 27. Кривошеев М.И. Цифровое телевидение,- Уч. пособ., М., ВЗЭИС,1989, 93 с.

28. Дворкович А. В,. Дворкович В.П, Макаров Д. Г.,. Новинский Н.Б, Соколов А.Ю.Испытательные таблицы для измерения качества цифрового и аналогового телевизион ного вещания, М. "625", № 8, 1999, стр. 36-42.

29. Дворкович А. В. Эффективное кодирование видеоинформации в новом стандарте H.264/AVC // Труды НИИР, 2005.

30. Internet Television, edited by Eli Noam, Jo Groebel, Darcy Gerbarg, Lawrence Erlbaum Asso ciates, Publishers, 2004.

б) дополнительная литература:

1. Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств AlteraHDL.- М.: ИП РадиоСофт, 2001, 224 с.

2. Комолов Д.А., Мяльк Р.А., Зобенко А.А., Филиппов А.С. Системы автоматизированного проектирования фирмы Altera МАХ+PLUS II и QUARTUS II. – М.: РадиоСофт, 2002, 352 с.

3. Федосов, В. П., Нестеренко А. К. Цифровая обработка сигналов в LabVIEW, М., 2007, с.

4. Дворкович А. В. Проблемы и перспективы IP TV // 8 Международная конференция «Циф ровая обработка сигналов и ее применение», 29-31 марта 2006, Москва, доклады, т. 1.

7.2. Электронные образовательные ресурсы а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Labview: ni.com/russia;

www.altera.com;

www.xilinx.com;

www.altera.ru, www.plis.ru, Технологии Video over IP // www.isp-planet.com/ru/solprod/ipv, Predicting the Shape of TV Over IP, Gerry Blackwell // www.cti/technology/2004/tvoip. html.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, измерительного стенда ТЕСТЕР -3, стенда VISAT (спутниковое ТВ) радиочастот ного комплекса на платформе PХI, комплекса на базе учебной монтажной станции NI ELVIS II и учебного компьютерного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «РАДИОТЕХНИКА» для магистерских программ: Радиотехнические системы связи и навигации;

Прикладная электродинамика;

Методы и устройства формирования сигналов;

Прием и обработка сигналов;

Радиотехниче ские методы и средства в биомедицинской инженерии ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.ф.-м.н., доцент Брюховецкий А.П.

д.т.н.,профессор Дворкович А. В «СОГЛАСОВАНО»

Директор ИРЭ МЭИ (ТУ) к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н.

«УТВЕРЖДАЮ»:

Зав. кафедрой радиотехнических приборов д.т.н., профессор Баскаков А.И.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки магистров: 210400 Радиотехника Профиль подготовки: Приём и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр.

Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «КОНСТРУИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ РЭС»

Цикл: профессиональный Вариативная часть, Часть цикла: в.т.ч. дисциплины по выбору № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному 180 час.

плану:

Трудоемкость в зачетных еди ницах: 1 семестр Лекции 36 час 1 семестр Лабораторные работы 36 час 1 семестр Расчетные задания Не планируются Объем самостоятельной рабо 108 час. 1 семестр ты по учебному плану (всего) Зачет (письменный) 4 час. 1 семестр Экзамен учебным пла Экзамен ном не предусмотрен Курсовой проект учеб Курсовые проекты (работы) ным планом не преду смотрен Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины «Конструирование и технология РЭС» является изучение: базового принципа конструирования РЭС, автоматизированного оптимального выбора компонентов и конструктивов, способов обеспечения защиты конструкций РЭС от дестабилизирующих факторов, знакомство с технологией изготовления несущих и коммутационных изделий, де талей и блоков РЭА, тонкопленочных и толстопленочных микросборок.

По завершению освоения данной дисциплины студент, согласно ФГОС ВПО способен и го тов:

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-1);

формировать проектные гипотезы, проводить многовариантное сравнение, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-2);

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

принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании объектов радиоэлектронных средств (ПК-8);

использовать информацию о новых методах проектирования конструкций и технологических процессов (ПК-10).

Задачами дисциплины являются:

развить у обучаемых навыки конструирования РЭС на основе базового принципа кон струирования (ПК-7, ПК-8);

дать информацию о методах создания автоматизированных систем баз данных и опти мального выбора материалов, компонентов и конструктивов, применяемых при разра ботке конструкций РЭС (ПК-11);

познакомить с методами обеспечения работы конструкций РЭС в условиях высоких и низких температур, повышенной влажности, паразитных электромагнитных полей, вредных химических и биологических воздействий (ПК-17);

Дать представление о технологических процессах при производстве деталей и несущих конструкций, коммутационных узлов и блоков радиоэлектронных устройств тонкопле ночных и толстопленочных микросборок (ПК-2);

научить обосновывать и принимать технические решения при системном конструиро вании РЭС (ПК-1, ПК-9).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к профессиональному циклу группы дисциплин «Вариативная часть, в т.ч. дисциплины по выбору» студентов основной образовательной программы подготовки магистров направления 210400 «Радиотехника» по профилю «Приём и обработка радиосиг налов».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Инженерная и компьютерная графи ка», «Радиоматериалы и радиокомпоненты», «Основы конструирования и технологии произ водства РЭС», «Основы компьютерного проектирования РЭС», «Электромагнитная совмес тимость» и учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Ав томатизация конструирования РЭА» и выполнении магистерской выпускной квалификаци онной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате изучения дисциплины студенты должны демонстрировать следующие резуль таты образования:

Знать:

теоретические основы научных и прикладных проблем, возникающих при проектиро вании конструкций РЭС и технологий их производства (ОК-2, ПК-11);

математические основы моделирования и компьютерного проектирования конструкций РЭС (ПК-9, ПК-18);

выполнять конструирование несущих и коммутационных узлов, а также микросборок (ПК-14);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по проблемам конструирования и технологии РЭС (ПК-17).

Уметь:

обеспечивать защиту РЭС к воздействию дестабилизирующих факторов: температуры, влажности, механических воздействий (вибрации, ударов, линейных ускорений) агрес сивных химических и биологических факторов, (ПК-2, ПК-9);

внедрять результаты разработок в производство (ПК-15).

Иметь представление:

об электрических, конструктивных и эксплуатационных параметрах компонентов, о многокритериальном автоматизированном выборе типовых и унифицированных ком понентов и конструктивов (ПК-8, ПК-9);

о технологических процессах производства микросборок и узлов РЭС (ПК-14).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ПК-7, ПК-8);

терминологией в области конструирования и технологии РЭС (ОК-2, ПК-3);

поиском источников научно-технической информации (журналы, сайты Интернет), методами анализа информации о новых технологиях изготовления узлов, блоков и систем РЭС (Пк-4, ПК-22).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 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 Введение. Общие принципы проектиро- Тест на знание тер вания конструкций минологии. Основ 13 9 2 - - РЭС. Стандартизация, ные проблемы КиТ унификация и типиза- РЭС.

ция элементной базы.

Электронные методы выбора вариантов ти повых и стандартных Тест: виды компо элементов и материа- нентов и конструкти лов при конструирова- вов РЭС. Выбор до 22 9 6 - 8 нии РЭС. Выбор по по- пустимых и опти следовательно приме- мальных вариантов няемым критериям. деталей конструкций Критериальное струк- РЭС.

турирование БД.

Защита РЭС от воз Тест: Влияние агрес мущающих воздейст сивных воздействий вий. Связь между на параметрические внешними возмуще- 14 9 2 - - отклонения и надеж ниями и надежностью ность по внезапным РЭС.

отказам.

Защита РЭС от тепло вых воздействий. Ме- Тест: Теоретические тоды проектирования основы и практиче 22 9 4 - 8 тепловых режимов ское решение тепло РЭС. Конструктивные защиты в РЭС способы защиты РЭС.

Защита РЭС от механи ческих воздействий.

Основные пути защиты Подготовка реферата 17 9 4 - 4 от ударов, вибрации и линейных ускорений.

Защита РЭС от влаж ности. Влияние влаги на свойства металли ческих и изоляцион- Подготовка реферата 15 9 2 - - ных материалов в кон струкциях РЭС.

Защитные и декоратив ные покрытия деталей Тест: Расчет надеж РЭС. Металлические ности узла РЭС по покрытия. Фосфатиро- внезапным отказам.

17 9 4 - - вание, оксидирование, Совместный учет воронение и анодное постепенных и вне оксидирование. Лако- запных отказов.

красочные покрытия.

8 Герметизация РЭС как комплексная защита конструкций от агрес сивных сред. Пропитка. Подготовка реферата 7 9 2 - - Заливка. Обволакива ние. Вакуум-плотная герметизация.

9 Методы изготовления Коллоквиум по 23 9 4 - 8 коммутационных и мно- МПП гослойных печатных плат 10 Методы и технологиче ские приемы, применяе мые при производстве Проектирование 22 9 6 - 8 тонкопленочных и тол- RC-микросборки стопленочных инте гральных микросборок.

Зачет (письменный зачет) 8 9 -- -- -- Экзамен учебным Экзамен планом не преду смотрен Итого: 180 36 -- 36 4.2 Содержание форм обучения 4.2.1. Лекции Содержание лекций 9 семестр 1. Общие принципы проектирования конструкций РЭС Концепции проектирования РЭС. Общая характеристика процесса проектирования кон струкций. Особенности проектирования РЭС различного назначения. Выбор конструкции радиоэлектронной аппаратуры. Методы поиска проектных решений. Стандартизация, уни фикация и типизация элементной базы и базовых конструкций РЭС. Параметрическая стан дартизация. Методы построения одномерных и многомерных параметрических рядов ком понентов. Понятие функции спроса и функции потерь. Основные принципы построения ма тематических моделей для восстановления параметрических рядов. Учет функциональных и корреляционных связей между стандартизируемыми параметрами. Эвристические методы построения параметрических рядов.

2. Многокритериальный выбор вариантов типовых и стандартных элементов и мате риалов при конструировании РЭС с помощью ЭВМ Описание объектов выбора, модели данных и БД, их сравнение и особенности примене ния для задач выбора. Реляционная и ассоциативная модели данных в системах автомати зированного выбора. Формирование поискового образа запроса. Выбор допустимых вариан тов в ассоциативной модели данных. Выбор оптимальных по Парето вариантов. Выбор оп тимальных по L -критерию вариантов в ассоциативных структурах. Алгоритмы, примеры.

Последовательно применяемые критерии. Прямая и обратная задачи выбора. Принципы критериального структурирования альтернатив в базах данных. Алгоритмы, примеры.

3. Защита РЭС от агрессивных воздействующих факторов Влияние внешних возмущений на ошибки параметров и надежность РЭС по постепен ным и внезапным отказам. Связь между внешними возмущающими факторами и надежно стью РЭС.

4. Защита РЭС от тепловых воздействий Уравнение энергетического баланса. Основные виды теплообмена в конструкциях РЭС:

теплопроводность, конвекция, излучение. Законы Фурье, Ньютона и Стефана Больцмана.

Моделирование тепловых процессов с помощью электрических цепей. Естественное и при нудительное охлаждение. Методы расчета тепловых режимов РЭС. Динамические тепловые режимы РЭС. Расчет тепловых режимов коэффициентным методом. Примеры теплозащиты конструкций.

5. Защита РЭС от механических воздействий Основные пути защиты от ударов. Защита от вибрации и линейных ускорений. Аморти заторы как средство защиты РЭА от механических воздействий. Виброчастотная характери стика системы «аппарат-амортизатор». Конструкции и характеристики основных типов амортизаторов (АД, АП, АЧ). Методы защиты конструкций РЭС от вибрации и ударов.

6. Защита РЭС от влажности Относительная и абсолютная влажность. Адсорбция и абсорбция. Влияние влаги на свойства металлических и изоляционных материалов. Влияние влажности на детали конст рукций при переходах температуры через 0 0С.

7. Защитные и декоративные покрытия деталей РЭС Металлические покрытия. Понятие потенциала металла по отношению к водороду.

Анодные и катодные покрытия. Цинкование и кадмирование по стали. Фосфатирование, ок сидирование, воронение и анодное оксидирование. Их свойства и области применения. Ла кокрасочные покрытия. Подготовка поверхности к нанесению ЛКП. Грунтовки, шпатлевки, выравнивание поверхности. Технология нанесения ЛКП. Типы покрытий для деталей РЭС:

меламиноалкидные и нитроцеллюлозные покрытия, пентафталевые и глифталевые покры тия, эпоксидные покрытия.

8. Герметизация РЭС как комплексная защита конструкций от агрессивных сред Пропитка. Заливка. Обволакивание. Методы создания вакуум-плотной герметизации.

Разъемные и неразъемные конструкции при герметизации РЭС. Корпуса узлов: пластмас совые, металлостеклянные, керамические. Их особенности и области применения. Выбор способа влагозащиты.

9. Методы изготовления металлических деталей РЭС Общая характеристика металлических деталей. Обработка резанием. Обработка давлени ем (холодная штамповка). Изготовление деталей литьем. Применение сварки при изготовле нии деталей РЭС.

10. Методы и технологические приемы, применяемые при производстве тонкопленочных и толстопленочных интегральных микросборок Элементы тонкопленочных микросборок и их основные характеристики. Физика и техно логия напыления тонких пленок. Резистивные, диэлектрические и проводниковые материалы для тонкопленочных микросборок. Технология монтажа тонкопленочных микросборок. Тол стопленочные ИМС. Особенности вжигания функциональных паст. Базовые методы подгон ки. Контактирование в гибридных интегральных ИМС.

4.2. Практические занятия: Практические занятия учебным планом не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы (каждая работа рассчитана на 4 час аудиторных занятий):

9 семестр № 1. Компьютерная лабораторная работа «Выбор 12м» «Автоматизированный выбор кон структивов и компонентов РЭС».

№ 2. Компьютерная лабораторная работа «Выбор аналогов по прототипам при ремонтах и заменах компонентов в РЭС»

№ 3. Компьютерная лабораторная работа «Выбор 3»: «Выбор деталей конструкций РЭС из каталогов фирмы RS (Великобритания) на бумажных носителях и CD».

№ 4. Компьютерная лабораторная работа «Warm-M» «Сравнительный анализ и выбор оп тимального теплового режима блока РЭА по совокупности показателей качества».

№ 5. Натурная лабораторная работа на вибрационном стенде «Исследование методов за щиты РЭС от механических воздействий с помощью амортизаторов».


№ 6. Сравнение метода моментов и метода Монте-Карло как методов анализа точности РЭС.

№ 7. Компьютерная лабораторная работа «Сквозное проектирование RC-микросборки».

№ 8. Натурная лабораторная работа «Исследование методов подгонки токопленочных пас сивных элементов»

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

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект учебным планом не преду смотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме с применением мультимедийных средств ЭОР и УМК на CD.

Лабораторные занятия проводиться, как в традиционной форме на физических установ ках, так и в форме занятий с использованием компьютерных технологий на оригинальных программных продуктах, разработанных на каф. РПУ МЭИ.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, кол локвиумам по лабораторным работам, выполнение домашних заданий, подготовку и оформ ление рефератов, работу над типовым расчетом, подготовку 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, презентация реферата, защита типового расчета. Все они включены в УМК по дисциплине.

Аттестация по дисциплине – последовательно текущая и письменный зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как средняя оценка за контрольные работы и письменный зачет.

В приложение к диплому вносится оценка за 9 семестр.

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

а) основная литература:

Кандырин Ю.В. Покровский Ф.Н. Сорокин С.А. Элементы конструкций радиоэлектрон 1.

ной и электронно-вычислительной аппаратуры /под ред. Ю.В. Кандырина - М.: Изда тельство МЭИ, 1994. -304 c.

2. Покровский Ф.Н. Материалы и компоненты РЭС. Учебное пособие для вузов. –М.: Изда тельство «Горячая линия –Телеком», 2005. - 352с.

3. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учебник для вузов. – М.:

Высш. шк., 2006. – 432 с.

4. Кандырин Ю.В. Методы и модели многокритериального выбора в САПР. Учебное посо бие для вузов. –М.: Изд. дом МЭИ. 2004. -172с.

б) дополнительная литература:

1. Фролов А.Д. Теоретические основы конструирования и надежности РЭА –М.: Изд. «Выс шая школа». Москва 1970. -364с.

2. Поляков К.П. Конструирование приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. -М.:

Радио и связь, 1982. -240 с.

Методические указания по выполнению лабораторных работ Материалы лекций.

Кандырин Ю.В., Краячич А.В. Автоматизированный многокритериальный выбор компонентов конструкций. Лабораторная работа: Методическое пособие. -М.: Изда тельство МЭИ, 2004. 16с.

Кандырин Ю.В. «Сравнительный анализ тепловых режимов блоков РЭУ» Лаборатор ная работа “Warm-М”: Методическое пособие. -М.: Библ. Каф РПУ МЭИ, 2011. 16с.

Кандырин Ю.В., Сазонова Л.Т. Исследование методов защиты РЭС от механических воздействий с помощью амортизаторов. Лабораторная работа. Методическое посо бие. –М.: каф. РПУ МЭИ, 2006. -16 с.

Кандырин Ю.В., Сазонова Л.Т., Хватынец С.А. Автоматизированное проектирование конденсаторных тонкопленочных ИМС. Лабораторная работа: Методическое посо бие –М.: Изд. МЭИ. 2006. -16 с.

Кандырин Ю.В. Сравнение метода моментов и метода Монте-Карло как методов ана лиза точности РЭС. Лабораторная работа. Методическое пособие. –М.: каф. РПУ МЭИ, 2011. -16 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. УМК на CD по дисциплине «Основы конструирования и технологии РЭС» / под ред. Кан дырина Ю.В. Библиотека каф. РПУ МЭИ. - 2008г. (650МБ).

2. УМК на CD «Выбор проектных решений» / под ред. Кандырина Ю.В. - Библиотека каф.

РПУ МЭИ -2006. (150МБ).

3. УМК на CD УМК – Лабораторный практикум «АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ ВЫБОР ВАРИАНТОВ В САПР РЭС» / под ред. Кандырина Ю.В. Библиотека каф. РПУ МЭИ. 2009. (200 МБ).

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://www.pilab.ru, http://www.pilab.ru/csi/AUK/RadioTech/KITP/KITP_index.htm, http://www.apmath.spbu.ru/ru/staff/nogin/nogin_p02.html, http://www.mpei.ru/au/au_explorer.asp?scenario=u 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» для профиля подго товки магистров: «Приём и обработка радиосигналов».

.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Кандырин Ю.В.

"СОГЛАСОВАНО":

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

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Радиоприемных устройств 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 Магистерская программа: Прием и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «АНАЛОГОВЫЕ, АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЕ И АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ БИС»

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

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр – ницах:

Лекции 18 час. 2 семестр Практические занятия 36 час. 2 семестр Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не пре дусмотрены 12 час. самостоят. рабо Расчетные задания, рефераты 2 семестр ты 54 час.

Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Экзамены 2 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, архитектуры, характери стик и вопросов практического использования аналоговых, аналого-дискретных и аналого цифровых БИС для реализации устройств приема и обработки радиосигналов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно обучаться новым методам исследования, изменять научный и научно производственный профиль своей профессиональной деятельности (ОК-2);

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

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);

организовывать и проводить экспериментальные исследования с применением современных средств и методов (ПК-19).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с вопросами классификации, принципами построения, ар хитектурой, особенностями схемных решений и характеристиками аналоговых, анало го-дискретных и аналого-цифровых БИС, применяемых для практической реализации устройств приема и обработки радиосигналов;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при проектиро вании устройств приема и обработки радиосигналов с учетом специфики используемых БИС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образо вательной программы подготовки магистров по программе «Прием и обработка радиосигна лов» направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Радиотехнические цепи и сигналы», «Основы компьютерного проектирования РЭС», «Схемотехника аналоговых электронных устройств», «Цифровая обработка сигналов», «Основы приема и обработки сигналов».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Уст ройства приема и обработки сигналов», «Теория и техника радиолокации и радионавига ции», «Радиотехнические системы передачи информации», а также при выполнении маги стерской диссертации по программе «Прием и обработка радиосигналов».

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

Знать:

основные принципы построения и структурные схемы аналоговых, аналого-дискретных и аналого-цифровых БИС, используемых при практической реализации устройств приема и обработки радиосигналов (ОК-4, ПК-9);

основные характеристики аналоговых, аналого-дискретных и аналого-цифровых БИС, используемых при практической реализации устройств приема и обработки радиосиг налов (ПК-9, ПК-19);

современные схемные решения, применяемые при практической реализации устройств приема и обработки радиосигналов, и тенденции их развития (ПК-3, ПК-9);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по новым раз работкам БИС и СБИС, по современным методам расчета и проектирования устройств приема и обработки радиосигналов (ПК-7, ПК-9).

Уметь:

выполнять расчеты характеристик и моделирование устройств приема и обработки ра диосигналов с учетом характеристик и параметров используемых БИС (ПК-9, ПК-17);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать не обходимые БИС для разработки конкретных устройств приема и обработки радиосиг налов (ПК-7);


проводить моделирование и экспериментальное исследование как отдельных функ циональных узлов, входящих в состав БИС, так и БИС в целом (ОК-2, ПК-17).

Владеть:

терминологией в области применения аналоговых, аналого-дискретных и аналого цифровых БИС, используемых при проектировании и практической реализации уст ройств приема и обработки радиосигналов (ОК-2);

навыками поиска и анализа информации о параметрах и характеристиках БИС, исполь зуемых для разработки устройств приема и обработки радиосигналов, а также их ос новных функциональных блоков (ПК-7);

навыками применения полученной информации по БИС при проектировании устройств приема и обработки радиосигналов, а также их основных функциональных блоков (ПК 9, ПК-17).

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 Общие сведения и по- Тест: Основные при ложения знаки для классифи 10 2 2 4 -- кации ИМС Классификация РПУ Тест: Структурные различного функцио- решения вещатель нального назначения и ных приемников и 22 2 4 8 -- их структурные реше- приемников систем ния связи Аналоговые и аналого- Контрольная работа цифровые БИС общего по материалам разде 22 2 4 8 -- применения ла Функционально специализированные (заказные и полузаказ- Контрольная работа ные) аналоговые и ана- по материалам разде 22 2 4 8 -- лого- цифровые БИС с ла использованием бипо лярной технологии Функционально специализированные (заказные и полузаказ- Контрольная работа ные) аналоговые и ана- по материалам раз 22 2 4 8 -- лого- дискретные БИС дела с использованием КМОП- технологии Выполнение зачет Зачет 4 2 -- -- -- ного задания Экзамен 6 2 -- -- -- Итого: 108 18 36 -- 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1.Общие сведения и положения Вопросы классификации интегральных микросхем (ИМС). Основные классификаци онные признаки: конструктивно-технологическое исполнение, вид обрабатываемого сигнала, функциональное назначение, частотный диапазон, степень интеграции, степень участия раз работчиков РЭА в проектировании и изготовлении ИМС.

Большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС). Классификация БИС по последнему классификационному признаку: общего применения (или универсальные) и функционально-специализированные (заказные и полузаказные). Основные варианты реали зации аналоговых, аналого-дискретных и аналого-цифровых полузаказных БИС: на базовых матричных кристаллах (БМК), программируемых матрицах (ПАМ) и программируемых ин тегральных схемах (ПАИС).

2. Классификация РПУ различного функционального назначения и их структурные решения Основные типы радиоприемных устройств различного функционального назначения.

Структурные схемы вещательных приемников (ПРМ) УКВ- и FM-диапазонов: классических ПРМ супергетеродинного типа, супергетеродинного ПРМ с одним преобразованием частоты и низкой промежуточной частотой, инфрадинного ПРМ с широкополосным преселектором.

Структурные схемы современных связных приемников, используемых в современных систе мах беспроводной связи. Структурные схемы ПРМ прямого преобразования (или гомодин ного ПРМ) с переносом на нулевую частоту ( типа “direct conversion”) или в область низких частот (типа “low IF conversion”). Основные технические требования, предъявляемые к ос новным базовым узлам таких приемников.

3. Аналоговые и аналого-цифровые БИС общего применения Аналоговые БИС общего применения. Многоканальные БИС в виде наборов одно типных сдвоенных и счетверенных интегральных операционных усилителей (ОУ) и компа раторов. Разновидности современных ОУ: ОУ напряжения по классической структуре, ОУ типа rail-to-rail, ОУ с обратной связью по току (трансимпедансные ОУ) и транскондуктивные ОУ. Принципы построения, основные характеристики и параметры перечисленных ОУ.

Многоканальные программируемые усилители Методики синтеза многокаскадных широко полосных и узкополосных усилителей с заданными техническими характеристиками на ос нове современных ОУ.

Аналого-цифровые БИС общего применения. Принципы построения и основные характеристики современных АЦП: с поразрядным взвешиванием, с дельта-сигма модулято ром, параллельного типа и др. БИС ADS 7871 как пример 14-разрядного АЦП с мультиплек сором, программируемым широкополосным усилителем и стабилизированным источником опорного напряжения. Умножающие ЦАП. Аналого-цифровые ПАИС, содержащие АЦП и ЦАП. Принципы построения и возможные практические применения. БИС синтезаторов сет ки стабильных частот на основе аналого-цифровой ФАПЧ. Анализ свойств аналоговой и аналого-цифровой ФАПЧ с использованием структурной модели.

4. Функционально-специализированные (заказные и полузаказные) аналоговые и аналого цифровые БИС с использованием биполярной технологии Аналоговые заказные БИС частного применения. Основные схемотехнические конфигурации для аналоговых БИС с использованием аналоговых перемножителей (АП).

Структурный синтез четырехквадрантного АП на ячейке Барри Джильберта с биполярными и полевыми транзисторами. Примеры выполнения полупроводниковых аналоговых заказных БИС.

Аналоговые и аналого-цифровые полузаказные БИС частного применения.

Аналого-цифровые демодуляторы сигналов с амплитудной и угловой модуляцией с исполь зованием формирователя квадратурных компонентов. Принципы их построения и практиче ской реализации на основе БИС компаний Analog Devices и Maxim. Примеры выполнения полупроводниковых полузаказных аналоговых и аналого-цифровых БИС на базе БМК и ПАИС.

5.Фунционально-специализированные (заказные и полузаказные) аналоговые и анало го-дискретные БИС с использованием КМОП-технологии Аналоговые заказные БИС с использованием КМОП-технологии. Принципы по строения транскондуктивных усилителей с ограниченным коэффициентом усиления и разра ботка микроэлектронных устройств на их основе. Синтез частотно-избирательных устройств высокого порядка – ST-фильтров на базе КМОП-технологии. Примеры полузаказных БИС этого типа на основе программируемых матриц и ПАИС.

Аналого-дискретные БИС с использованием переключаемых МОП конденсаторов. Принципы построения электронных устройств различного функционально го назначения на базе переключаемых МОП-конденсаторов. Проектирование устройств та кого типа с использованием программных и отладочных средств компании Anadigm. При меры заказных и полузаказных БИС этого типа на основе БМК и ПАИС.

Заключение по курсу. Современные тенденции в разработках аналоговых и аналого цифровых ИМС: полупроводниковые аналоговые ИМС СВЧ-диапазона, аналого-цифровые СБИС типа system on chip (система на одном кристалле).

4.2.2. Практические занятия 2 семестр № 1. Измерение характеристик и параметров дифференциального усилителя на биполяр ных транзисторах с помощью программного пакета семейства MicroCAP.

№ 2. Измерение характеристик и параметров аналогового перемножителя с помощью про граммного пакета семейства MicroCAP.

№ 3.Особенности построения широкополосных ОУ типа rail-to-rail и быстродействующих трансимпедансных ОУ.

№ 4. Измерение характеристик и параметров ОУ типа rail-to-rail и трансимпедансного ОУ с помощью программного пакета семейства MicroCAP.

№ 5. Схемотехническое моделирование электронных устройств, выполненных на основе современных интегральных ОУ.

№ 6 Методы синтеза многокаскадных узкополосных и широкополосных усилителей в од нородном базисе, в том числе с использованием интегральных операционных усилителей.

№ 7. Обсуждение основных способов построения современных АЦП.

№ 8. Обсуждение основных способов построения современных ЦАП.

№ 9. Моделирование совместного функционирования АЦП и ЦАП с помощью программ ного пакета семейства MicroCAP.

№ 10. БИС для построения однокристальных ЧМ-приемников с одно- и двухкратным пре образованием частоты ведущих зарубежных фирм, в том числе с синтезатором сетки ста бильных частот.

№ 11. Аналоговые БИС для приемников систем типа GPS и Глонасс.

№ 12. БИС однокристального вещательного ЧМ-приемника FM-диапазона с низкой про межуточной частотой типа TDA-7088.

№ 13. БИС для построения приемника частотно-манипулированных сигналов с нулевой промежуточной частотой.

№ 14. БИС трансивера (приемо-передатчика) с синтезатором частот на основе аналого цифровой ФАПЧ.

№ 15. Анализ устройств, построенных на основе транскондуктивных усилителей с ограни ченным коэффициентом усиления с использованием КМОП-технологии.

№ 16. Моделирование радиоэлектронных устройств на базе переключаемых МОП конденсаторов с помощью программных средств типа Anadigm Designer-2.

№ 17. Разработка аналого-дискретных БИС на базе ПАИС с помощью отладочных средств компании Anadigm.

№ 18. Компоненты СВЧ-диапазона. Примеры построения ИМС СВЧ-диапазона различного функционального назначения.

4.3. Лабораторные работы 2 семестр Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания 2 семестр 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 раздаточных мате риалов и презентаций. Презентации лекций содержат большое количество графиков и схем.

Практические занятия включают обсуждение основных понятий и определений, разбор типовых расчетных методик, решение задач, проведение экспериментальных исследований и компьютерных симуляций с последующим обсуждением полученных результатов, вы полнение тестов и контрольных работ с последующим разбором результатов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, практическим занятиям и кон трольным работам, выполнение домашних заданий, написание рефератов, подготовку к за чету 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.

Аттестация по дисциплине – экзамен. Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

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

а) основная литература:

1. Гребенко Ю.А. Однородные устройства обработки сигналов / Ю.А. Гребенко. – М.: Из дательский дом МЭИ, 2009. – 184с.

2. Богатырев Е.А. Микроэлектронные аналоговые и аналого-дискретные устройства приема и обработки радиосигналов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 224с.

3. Ракитин В.В. Интегральные схемы на комплементарных МОП-транзисторах: Учебное пособие. – М.: МФТИ, 2007. - 308с.

4. Эннс В.И., Кобзев Ю.М. Проектирование аналоговых КМОП-микросхем. Краткий спра вочник разработчика. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 454с.

б) дополнительная литература:

1.Богатырев Е.А., Ларин В.Ю., Лякин А.Е. Энциклопедия электронных компонентов.

Большие интегральные схемы. Т.1. – М.: ООО ”МакроТим”, 2006. – 224с.

2.Белов Л.А. Устройства СВЧ-сигналов и их компоненты: учеб.пособ. / Л.А. Белов. – М.:

Издательский дом МЭИ, 2010. - 320 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

пакет программ схемотехнического моделирования семейства Micro-Cap (версии 7 – 10, Evaluation Version) фирмы Spectrum Software (свободно распространяемые демо-версии на www.spectrum-soft.com).

б) другие:

программные и отладочные средства типа Anadigm Designer-2 компании Anadigm на сайте www.anadigm.com.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, а также компь ютерных классов для проведения практических занятий с использованием моделирующих программ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекоменда ций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» для магистерской программы «Прием и обработка радиосигналов».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Богатырев Е.А.

"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 Магистерская программа: Приём и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ»

Цикл: профессиональный М. Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному ИРЭ;

2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр – ницах:

Лекции 0 час. 1 семестр Практические занятия 54 час. 1 семестр Лабораторные работы 0 час. 1 семестр 24 час. самостоят. рабо Расчетные задания 1 семестр ты Объем самостоятельной рабо 90 час.

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 цифровой обработки сигналов.

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 и расчета устройств цифро вой обработки сигналов;

дать информацию о принципах оптимального построения устройств цифровой обра ботки сигналов и методах их технической реализации;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при проектиро вании устройств цифровой обработки сигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образо вательной программы подготовки магистров по программам «Прием и обработка радиосиг налов», «Радиолокационные и телевизионные системы», «Методы и устройства формирова ния сигналов» направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Радиотехнические цепи и сигналы», «Цифровая обработка 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 следую щие результаты образования:

Знать:

основные способы описания вещественных и комплексных дискретных сигналов, методы спектрального анализа таких сигналов, методы обеспечения основных характеристик циф ровых устройств обработки сигналов (ОК-2, ПК-3);

принципы построения устройств цифровой обработки сигналов (ПК-7, ПК-9, ПК-17);

принципы перестройки параметров цифровых устройств обработки сигналов (ПК-1, ПК-3, ПК-17);

Уметь:

применять методы экспериментального исследования цифровых устройств обработки сигналов (ПК-3);

Владеть:

методами проектирования цифровых устройств, приборов, систем и комплексов (ОК-2, ПК-3, ПК-17, ПК-20).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

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 Вещественные и ком плексные дискретные Контрольная работа:

последовательности. Z Спектры веществен форма и расчет спектра. 18 1 0 8 0 ных и комплексных Перенос и инверсия последовательностей спектра.

Дискретное преобразо вание Фурье (ДПФ). Контрольная работа:

Методы повышения Дискретные спектры разрешающей способ- вещественных и ком 20 1 0 10 0 ности. плексных последова Быстрое преобразова- тельностей ние Фурье (БПФ) Расчет вещественных и комплексных БИХ- Типовой расчет:

фильтров методом Комплексный поло 24 1 0 12 0 обобщенного билиней- совой или режектор ного преобразования в ный БИХ-фильтр сочетании с методом смещения по частоте.

Метод комплексной задержки.

Расчет вещественных и Контрольная работа:

комплексных КИХ- Комплексный поло 16 1 0 8 0 фильтров методом совой или режектор взвешивания. ный КИХ-фильтр 1 2 3 4 5 6 7 8 Контрольная работа:

Расчет комплексных Комплексный поло КИХ-фильтров методом 12 1 0 4 0 совой или режектор комплексной задержки.

ный КИХ-фильтр Контрольная работа:

Децимация и интерпо Децимация и интер 6 12 1 0 4 0 ляция поляция Контрольная работа:

Полифазные фильтры 12 1 0 4 0 Полифазный фильтр Контрольная работа:

Банки вещественных и Банк комплексных 12 1 0 4 0 комплексных фильтров полосовых КИХ фильтров Зачет Зачет 2 1 -- -- -- Экзамен Экзамен 16 1 -- -- -- Итого: 144 1 0 54 0 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия 1 семестр № 1. Вещественные и комплексные дискретные последовательности. Применение Z преобразования в обработке сигналов. Свойства Z-преобразования. Z–форма дискретной по следовательности конечной длительности. Нахождение спектра дискретной последователь ности по Z-форме.

№2. Z–форма периодической дискретной последовательности. Нахождение спектра дискрет ной периодической последовательности по Z-форме.

№ 3. Свойства спектра дискретных вещественных и комплексных последовательностей. Пе ренос и инверсия спектра.

№ 4. Контрольная работа.

№ 5. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ). Методы повышения разрешающей способ ности.

№ 6. Матрицы преобразования 4-го и 8-го порядков. Свойства элементов матриц преобразо вания. Быстрые алгоритмы вычисления ДПФ.

№ 7. Использование ДПФ для фильтрации сигналов.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 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.