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 || 6 |

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

-- [ Страница 5 ] --

Часть цикла: дисциплины по выбору студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции Практические занятия 54 час 2 семестр Лабораторные работы Не предусмотрены Расчетные задания, рефераты 12 час 2 семестр Объем самостоятельной рабо 162 час 2 семестр ты по учебному плану (всего) Зачёт 2 семестр Экзамен 2 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение требований и способов обеспечения внутренней и внешней электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств различного назначе ния для последующего использования при создании и применении радиоэлектронной аппа ратуры.

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);

проектировать радиотехнические устройства, приборы и комплексы с учётом задан ных требований (ПК-9);

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

профессионально эксплуатировать современное оборудование и приборы в соответст вии с целями магистерской программы (ПК-5);

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

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

осуществлять контроль соблюдения экологической безопасности (ПК-17;

оценивать уровень ущерба для других радиоэлектронных средств уровня и характера внеполосных мешающих электромагнитных излучений, создаваемых проектируемым средством;

использовать отечественные и международные нормативные документы в области электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.

Задачами дисциплины являются:

изучить процессы и источники, создающие непреднамеренные помехи при конструи ровании радиоэлектронной аппаратуры и при совместном использовании эфирного ра диочастотного ресурса средствами различного назначения ;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при разработке радиоэлектронной аппаратуры, способной создавать непредумышленные помехи дру гим радиоэлектронным средствам;

изучить процессы, создающие непреднамеренные помехи радиоэлектронной аппарату ре и происходящие при совместном использовании эфирного радиочастотного ресурса средствами различного назначения ;

изучить нормативы радиоизлучений, создающих непредумышленные помехи другим радиоэлектронным средствам, освоить методы снижения мешающих излучений до допустимого уровня, системные и конструкторские решения, позволяющие обеспечить установленные требования;

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной обра зовательной программы магистерской подготовки 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на дисциплинах: "Устройства приема и обработки сигна лов», "Устройства генерирования и формирования сигналов", «Теория и техника радиоло кации и радионавигации», «Радиотехнические системы передачи информации».

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:

физические и математические модели процессов и явлений, лежащих в основе возникно вения непредумышленных электромагнитных помех другим радиоэлектронным средст вам;

основные методы формирования сигналов, обеспечивающие допустимый уровень непре думышленных электромагнитных помех другим радиоэлектронным средствам;

основные источники научно-технической информации по обоснованию требований элек тромагнитной совместимости радиоэлектронных средств;

причины возникновения излучений, создающих непредумышленные помехи другим ра диоэлектронным средствам;

структурные и схемотехнические решения, снижающие уровень непредумышленных мешающих излучений и наводок до допустимого уровня;

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии обеспечения требований электромагнитной совместимости.

Уметь:

формулировать и решать задачи, грамотно использовать математический аппарат и чис ленные методы для обеспечения допустимого уровня непредумышленных электромаг нитных помех другим радиоэлектронным средствам ;

применять методы повышения показателей устройств генерирования и формирования радиосигналов, характеризующих уровень непредумышленных электромагнитных помех другим радиоэлектронным средствам;

самостоятельно использовать нормативные методики расчета уровней и параметров мешающих связей, наводок и излучений и применять их для одновременного выполне ния установленных требований и решения поставленной задачи;

использовать программы расчеты параметров и характеристик аппаратуры при обеспе чении электромагнитной совместимости;

осуществлять поиск, анализировать научно-техническую информацию и выбирать не обходимые компоненты для обеспечения требований электромагнитной совместимо сти;

анализировать информацию о новых технологиях обеспечения требований электромаг нитной совместимости.

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике;

терминологией в области нормирования и технических решений при обеспечении элек тромагнитной совместимости радиоэлектронных средств;

навыками поиска информации о параметрах и характеристиках компонентной базы, используемой при обеспечении требований электромагнитной совместимости радио электронных средств;

информацией о технических параметрах компонентов устройств, используемых при обеспечении требований электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств;

навыками применения полученной информации при расчёте параметров, характери зующих непредумышленные мешающие электромагнитные воздействия.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

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 Обеспечение электро магнитной совместимо 2-ой сти в конструкциях ра- Контрольная работа 30 - 6 - (10-й) диоэлектронных средств Фильтрация внутрисис 2 2-ой Контрольная работа 36 - 12 - темных помех (10-й) Источники и уровни мешающих излучений в 2-ой Контрольная работа 30 - 6 - радиопередающих уст- (10-й) ройствах Взаимные помехи при усилении мощности не- 2-ой Контрольная работа 30 - 6 - скольких сигналов в (10-й) общей частотной полосе Электромагнитная об 2-ой становка в зоне радио- Контрольная работа 30 - 12 - (10-й) приема Роль антенных уст ройств в формировании 2-ой электромагнитной об- Контрольная работа 24 - 6 - (10-й) становки и обеспече нии ЭМС.

Организационные меры обеспечения ЭМС. Рег- 2-ой Контрольная работа 24 - 6 ламент радиосвязи. (10-й) Рекомендации МСЭ 2-ой Зачет 6 -- -- -- (10-й) 2-ой Экзамен 6 (10-й) Итого: 216 0 54 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлектронных средств Проблема обеспечения совместной работы РЭС. Виды паразитных связей в конструкциях РЭС (емкостная, индуктивная, через электромагнитное излучение, через общее сопротивле ние).

Экранирование в конструкциях РЭС (экранирование компонентов и узлов РЭС, экранирова ние проводов и кабелей).

2. Фильтрация внутрисистемных помех Фильтрация внутрисистемных помех (принципы фильтрации помех, проникающих по про водам, необходимый уровень фильтрации внутрисистемных помех, расчет фильтров про стейших типов, конструкция фильтров внутрисистемных помех).

Особенности конструирования узлов РЭС с учетом обеспечения ЭМС.

Методика выявления и устранения внутрисистемных помех.

3. Источники и уровни мешающих излучений в радиопередающих устройствах Классификация компонентов мешающих излучений радиопередающего устройства. Мини мизация излучений на гармониках, применение двухтактных схем. Снижение уровня моду ляционных излучений в полосах частот, примыкающих к выделенной. Применение в радио передающем устройстве видов модуляции с компактным спектром: сглаживание фронтов манипуляции, примение сигналов с модуляцией частоты и непрерывной фазой. Снижение уровня излучений на субгармониках и на комбинационных частотах. Станционные, индуст риальные и шумовые составляющие мешающих излучений. Частотные маски при выполне нии нормативов электромагнитной совместимости. Нормирование сверхширокополосных сигналов.

4. Взаимные помехи при усилении мощности нескольких сигналов в общей частотной полосе Интермодуляционные и перекрёстные искажения при усилении мощности радиочастотных сигналов с частотным разделением каналов. Разрешение противоречия между энергетиче ской эффективностью и уровнем интермодуляционных искажений при совместном усилении мощности нескольких полосовых сигналов. Явления АМ/АМ и АМ/ФМ преобразования в усилителях мощности СВЧ. Способы линеаризации амплитудных характеристик усилителей мощности СВЧ диапазона. Обеспечение требований электромагнитной совместимости в усилителях мощности с линеаризацией.

5.Электромагнитная обстановка в зоне радиоприема Радиочастотный спектр как природный ресурс. Помехи. Источники помех естественного происхождения: атмосферные, космические, излучение поверхности Земли. Помехи искус ственного происхождения. Линейные и нелинейные каналы распространения помех.

Влияние условий распространения радиоволн на параметры сигналов и помех, формирова ние электромагнитной обстановки в точке приема. Расчет мощности помех и шумов на вхо де приемника.

6. Роль антенных устройств в формировании ЭМО и обеспечении ЭМС.

Технические параметры антенн, влияющие на ЭМС. Особенности обеспечения ЭМС антенн в ближней, дальней и промежуточной зонах. Расчет ЭМС с учетом взаимной связи антенн.

Примеры антенн, обеспечивающих высокий уровень ЭМС. Адаптивные антенны, как сред ства борьбы с помехами.

7.Организационные меры обеспечения ЭМС. Регламент радиосвязи. Рекомендации МСЭ.

Распределение спектра как организационная мера обеспечения ЭМС в основной полосе час тот. Рекомендации по распределению спектра и выбор рабочих частот. Решение вопросов распределения спектра частот на международном и государственном уровнях. Регламент ра диосвязи. Стандарты в области ЭМС. Рекомендации МСЭ по обеспечению ЭМС.

4.2.2. Темы практических занятий Расчет паразитных связей через электрическое поле;

Расчет эффективности элементов внутрисистемного экранирования;

Расчет развязывающих фильтров многокаскадного усилителя.

Расчёт уровня побочных излучений радиопередающего устройства.

Расчёт уровня комбинационных компонент мешающих излучений.

Расчет мощности помех и шумов на входе радиоприемного устройства.

Расчет ЭМС антенн с учетом их взаимной связи.

Рекомендации МСЭ по обеспечению ЭМС.

4.3. Лабораторные работы: Лабораторные не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания: Расчетные задания выдаются на практических занятиях по кон кретным темам.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) не преду смотрен.

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 тестам и контрольным работам, а также подготовку к экзамену.

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

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен. Зачёт выставляется при получении оценок 5, или 3 по всем контрольным работам трёх разделов дисциплины. В случае пропуска одного из практических занятий или получения хотя бы одной неудовлетворительной оценки по кон трольным работам зачёт пересдаётся преподавателю по этому разделу после окончания лек ционных занятий, после чего студент получает допуск на экзамен.

Оценка за освоение дисциплины по шкале 5, 4 или 3 определяется как округлённая до бли жайшего целого числа среднеарифметическая из результатов устного ответа на экзамене по билету, включающему 2 или 3 вопроса из разных частей курса. Если хотя бы по одному из вопросов оценка неудовлетворительная, то выставляется неудовлетворительная суммарная оценка за освоение дисциплины.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр магистратуры (10-ый семестр обуче ния).

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

а) основная литература:

17. _ П окровский Ф.Н. Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях радиоэлек тронной аппаратуры. –М.: МЭИ, 2001.

18. _ Бе лов Л.А. Обеспечение электромагнитной совместимости в радиопередающих устройствах. – М.: Изд дом МЭИ, 2011.

19. _ Бо дров В.В., Исаков М.В., Пермяков В.А. Внешняя электромагнитная совместимость и антен ны. -М.: Изд. дом МЭИ, 2006.

20. _ У правление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем / под ред. М.А. Быховского. –М., ЭКО-ТРЕНДЗ, 2006.

б) дополнительная литература:

21. _ Ге нерирование колебаний и формирование радиосигналов / под ред. В. Н. Кулешова и Н. Н.

Удалова. –М.: Изд. дом МЭИ, 2008.

22. _ С борник рабочих материалов по международному регулированию планирования и использо вания радиочастотного спектра» в 4-х томах. -М.: НПФ «Гейзер», 2004.

23. _ Ге воркян В.М. Электромагнитная совместимость информационных систем. –М.: Издательство МЭИ. Ч. 1 – 2006, ч. 2 – 2007.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и демонстраци онных лабораторных работ.

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., профессор Белов Л.А.

д.т.н. профессор Покровский Ф.Н.

д.ф.м.н. профессор Пермяков В.А.

«СОГЛАСОВАНО»

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

"УТВЕРЖДАЮ":

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

Зав. кафедрой радиоприёмных устройств д.т.н. профессор Гребенко Ю.А.

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 Магистерская программа: Прием и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «УСТРОЙСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СВЯЗИ»

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

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2семестр ницах:

Лекции Нет Практические занятия 54 час 2 семестр Лабораторные работы Нет Расчетные задания, рефераты 10 час 2семестр Объем самостоятельной рабо 162час 2семестр ты по учебному плану (всего) Экзамены Да 2семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ устройств индивидуальной связи.

Задачами дисциплины являются:

- изучение основ сотовых систем подвижной связи;

- изучение основ пейджинговой связи;

- изучение основ транкинговых систем подвижной связи;

- изучение основ спутниковых систем подвижной связи.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору студентов вариативной части основной об разовательной программы подготовки магистров по профилю 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Радиотехнические системы передачи информации», «Основы радиотехнических систем»;

«Устройства приема и обработки сигна лов», « Формирование радиосигналов», «Устройства СВЧ и антенны», «Цифровая обработка сигналов».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации и изучении дисциплины «Цифровые системы передачи информации».

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

а) общекультурные (ОК) - способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, воспри ятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);

- способностью осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать вы сокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);

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

- способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного ин формационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, со блюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государ ственной тайны (ОК-11).

б) профессиональные (ПК):

Общепрофессиональные компетенции:

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

- готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятель ности (ПК-3);

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

Компетенции по видам деятельности:

Проектно-конструкторская деятельность - способностью осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, узлов и устройств радиотехнических систем (ПК-9).

Научно-исследовательская деятельность - способностью осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники, проводить анализ патентной ли тературы (ПК-18);

- готовностью участвовать в составлении аналитических обзоров и научно-технических от четов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций результатов исследо ваний и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПК-21);

- готовностью внедрять результаты исследований и разработок и организовывать защиту прав на объекты интеллектуальной собственности (ПК-22);

- способностью идентифицировать новые области исследований, анализа и обработки аудио и видеосигналов (ПК-33);

- готовностью к разработке систем анализа аудио- и видеосигналов (ПК-34).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов учебных занятий.

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

Сотовые системы под- Контрольная работа в – – 70 2 20 вижной связи виде теста Пейджинговая связь Контрольная работа в – – 45 2 15 виде теста Транкинговая связь Контрольная работа в – – 20 2 10 виде теста Спутниковые системы Контрольная работа в – – 66 2 9 подвижной связи виде теста Зачет – – – Устный опрос 5 2 Экзамен Устный опрос 10 2 Итого: 216 54 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия 1. Сотовые системы подвижной связи.

2. Пейджинговая связь.

3. Транкинговая связь.

4. Спутниковые системы подвижной связи.

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания Расчет систем помехоустойчивого кодирования 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся в форме лекций и традиционного решения задач.

Самостоятельная работа включает подготовку к опросам и расчеты для практических заня тий;

подготовку к зачету.

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

кон трольные работы на практических занятиях;

устные опросы.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

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

Оценка = 0,2х среднеарифметический балл выполнения контрольных работ на практических занятиях + 0,8хбалл 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:

1. Л.Н.Волков, М.С.Немировский, Ю.С.Шинаков. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики. — М.: Эко-Трендз, 2005.

2. Невдяев Л.М., Смирнов А.А. Персональная спутниковая связь. — М.: Эко-Трендз, 1998.

б) дополнительная литература:

1. Спутниковая связь и вещание. Справочник / Под ред. Л.Я.Кантора. – М.: Радио и связь, 1997.

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

2. Наборы оригинальных презентаций для практических занятий.

3. 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 и показа учебных филь мов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника для магистерской програм мы: Прием и обработка радиосигналов.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Когновицкий Л.В.

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: Приём и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ НА ПЛИС »

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 0 час.

Практические занятия 54 час. 2 семестр Лабораторные работы 0 час. 2 семестр Расчетные задания, рефераты 8 час. самостоят. работы 2 семестр Объем самостоятельной рабо 162 час.

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, характеристик и методов расчета и проектирования радиотехнических устройств, реализованных на ПЛИС.

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);

готовность к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

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

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

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);

способностью разрабатывать и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов решения сформулированных задач с использованием современных языков программирования (ПК-18);

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 цифровой обработки сигналов, осо бенностями реализации трактов обработки сигналов на цифровых схемах;

дать информацию о принципах построения цифровых устройств приема и обработки сигналов и методах их технической реализации с использованием ПЛИС;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при проектиро вании цифровых устройств приема и обработки сигналов на базе ПЛИС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе «При ем и обработка радиосигналов» направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Основы приема и обработки сигна лов», «Цифровые устройства и микропроцессоры», «Цифровая обработка сигналов».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплины «Устройства приема и обработки сигналов», а также при выполнении магистерской диссер тации 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 цифровых устройств приема и об работки сигналов (ОК-2, ПК-1, ПК-3, ПК-5);

основные характеристики цифровых устройств приема и обработки сигналов (ПК-1, ПК-3, ПК-5);

современные схемные решения, применяемые при практической реализации цифровых устройств приема и обработки сигналов с использованием ПЛИС, и тенденции их раз вития (ПК-9, ПК-17, ПК-18);

источники научно-технической информации (книги, журналы, интернет) по методам проектирования, программирования и реализации модулей обработки сигналов на ПЛИС (ПК-9 ПК-17, ПК-18).

Уметь:

выполнять расчеты характеристик цифровых устройств приема и обработки сигналов (ПК-1, ПК-9, ПК-17, ПК-18);

осуществлять поиск, анализировать научно-техническую информацию и выбирать не обходимые программные решения для реализации модулей обработки сигналов на ПЛИС (ОК-2, ПК-1, ПК-3, ПК-5, ПК-17);

проводить моделирование, отладку и экспериментальное исследование модулей трак тов обработки сигналов, реализованных на ПЛИС (ПК-9 ПК-17, ПК-18).

Владеть:

терминологией в области проектирования и применения устройств приема и обработки сигналов на ПЛИС (ОК-2);

навыками поиска и анализа информации о параметрах и характеристиках устройств цифровых модулей приема и обработки сигналов, реализованных на ПЛИС (ОК-2, ПК 1, ПК-3, ПК-5);

навыками использования полученной информации при проектировании устройств приема и обработки сигналов на ПЛИС (ПК-9 ПК-17, ПК-18).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единицы, 216 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 в проектиро- Тест: основные пара вание цифровых уст- метры ПЛИС, осо 12 2 6 ройств на ПЛИС бенности проектиро вания.

Основы программиро- Проверка индивиду вания ПЛИС ального задания: соз дание простейших 30 2 6 модулей цифровых устройств.

Моделирование моду- Проверка индивиду лей обработки сигналов ального задания: соз на ПЛИС дание синхронных логических автома 34 2 12 тов, использование в проекте типовых стандартных про граммных ядер.

Основные этапы созда- Проверка индивиду ния проекта для ПЛИС ального задания:

программный анализ 32 2 8 размещения модулей проекта на кристалле ПЛИС.

Проверка индивиду ального задания:

проверка работоспо Отладка проекта ПЛИС собности, проекта 36 2 10 ПЛИС на отладоч ном макете;

времен ной анализ сигналов внутри ПЛИС.

Типовой расчет:

расчет параметров Создание базовых бло цифрового фильтра, ков обработки сигналов 54 2 12 реализация цифро на ПЛИС вого фильтра на ПЛИС.

Выполнение зачет Зачет 2 -- -- -- ного задания Экзамен Устный экзамен 16 -- -- -- Итого: 216 54 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия 2 семестр 1.Введение в проектирование цифровых устройств на ПЛИС Обзор основных параметров современных ПЛИС. Особенности структуры, электрические характеристики, виды и параметры логических элементов ПЛИС. Введение в специализиро ванные системы автоматизированного проектирования (САПР) устройств на ПЛИС. Языки программирования ПЛИС.

2. Основы программирования ПЛИС Описание основных конструкций языка программирования ПЛИС VHDL (AHDL, Verilog). Основные элементы языка VHDL (AHDL, Verilog), виды данных, атрибуты струк тура. Структурное и поведенческое описание цифрового устройства. Разработка проекта для ПЛИС. Создание простейших модулей цифровых устройств на языке VHDL (AHDL, Verilog). Особенности программной проверки модулей с использованием временных диа грамм.

3. Моделирование модулей обработки сигналов на ПЛИС Варианты создания проектов на языке VHDL (AHDL, Verilog) в специализированных САПР. Создание синхронных логических автоматов. Разработка моделей синхронных авто матов и тестовых модулей для симуляции проекта. Анализ работоспособности проекта на модели по временным диаграммам работы в специализированных системах автоматизиро ванного проектирования. Формирование и использование типовых стандартных программ ных ядер в проекте.

4. Основные этапы создания проекта для ПЛИС Особенности разработки проекта для ПЛИС. Особенности верификации, размещения и трассировки модулей проекта обработки сигналов. Программный анализ конфигурации и размещения модулей проекта на кристалле ПЛИС. Особенности размещения модулей с уче том основ временного анализа. Программная проверка и корректировка временных задер жек. Программирование конфигурации в ПЛИС.

5. Отладка проекта ПЛИС Проверка работоспособности, разработанного проекта ПЛИС на отладочном макете. Вре менной анализ сигналов внутри ПЛИС с использованием специализированных программ САПР. Особенности процесса поиска и корректировки аппаратных ошибок работы ПЛИС.

Оптимизация временных задержек, корректировка размещения модулей проекта на кристал ле.

6. Создание базовых блоков обработки сигналов на ПЛИС Расчет и моделирование базовых блоков обработки сигналов с использованием ПЛИС. Реализация КИХ, БИХ фильтров на ПЛИС. Программная проверка работоспособно сти моделей фильтров.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания Расчет и моделирование базовых блоков обработки сигналов на ПЛИС;

программная про верка работоспособности базовых блоков обработки сигналов с использованием временных диаграмм.

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

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся в форме семинаров, с использованием раздаточных ма териалов и презентаций. Практические занятия включают обсуждение основных понятий и определений, разбор типовых расчетных методик, изучение процессов моделирования и си мулирования работоспособности устройств на базе ПЛИС с использованием специализиро ванных программ с последующим обсуждением полученных результатов, выполнение тестов и индивидуальных заданий с последующим разбором результатов, консультации по выпол нению типового расчета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, выполнение индивидуальных за даний 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, устный опрос, проверку индивидуальных заданий, защиту типового расчета.

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:

24. _ Би било П.Н., Авдеев Н.А. VHDL. Эффективное использование при проектировании цифровых систем. М.: “СОЛОН-Пресс”, 2006. -344 c.

25. _ Би било П.Н. Основы языка VHDL. М.: Книжный дом ”Либроком”, 2009.- 328 с.

26. _ Зо тов В.Ю. Проектирование встраиваемых микропроцессорных систем на основе ПЛИС фир мы XILINX. М.: Горячая линия-Телеком, 2006. - 520 с.

б) дополнительная литература:

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

2. Основы теории и расчета цифровых фильтров: Учебное пособие для вузов / В.П.Васильев, Э.Л.Муро, С.М.Смольский;

под ред. С.М.Смольского. – М.: Издательский центр ”Академия”, 2007. - 272 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и интернет-ресурсы:

Программа автоматизированного проектирования и моделирования Active-HDL 8.3 Student Edition фирмы Aldec (свободно распространяемая демо-версия, сайт производителя www.aldec.com).

Пакет программ автоматизированного проектирования ISE Design Suite 13.1 Evaluation Ver sion фирмы Xilinx (свободно распространяемая демо-версия, сайт производителя www.xilinx.com).

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины при проведении практических занятий необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций, а также персональными компьютерами с установленными пакетами автомати зированного проектирования и моделирования, специализированными отладочными макета ми на базе ПЛИС и измерительными приборами.

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент П.С. Остапенков "СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ к.т.н., профессор В.Н. Замолодчиков "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой РПУ д.т.н., профессор Ю.А. Гребенко 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 "СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 3 семестр – ницах:

— Лекции Практические занятия 3 семестр 36часов — Лабораторные работы — Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабо 36 часов 3 семестр ты по учебному плану (всего) — Экзамены — Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение способов построения цифровых устройств и систем радиотехнического применения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно обучаться новым методам исследования, к изменению научного и на учно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

понимать основные проблемы в области цифровой обработки и формирования сигна лов, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

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

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

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

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

разрабатывать и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов решения сформулированных задач с использованием современных языков программи рования (ПК-18);

Задачами дисциплины являются:

познакомить учащихся с основными способами построения цифровых систем радио технического применения;

дать информацию о методах применения цифровых систем в радиотехнических сис темах;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последую щем проектировании устройств и систем в радиолокационных, радионавигационных и других радиотехнических комплексах.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к части по выбору студентов профессионального цикла М2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю «Приём и обработка радио сигналов» направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: цикла бакалавриата: «Пакеты приклад ных программ схемотехнического и системотехнического моделирования» (Б2.2.07), «Циф ровые устройства и микропроцессоры» (Б3.1.11), «Цифровая и микропроцессорная техника»

(Б3.2.08), «САПР современных программируемых логических интегральных схем» (Б3.2.14), «Основы теории радиолокационных систем и комплексов» (Б3.2.21), «Основы построения спутниковых радионавигационных систем» (Б3.2.27) и дисциплинах цикла магистратуры:

«Теория и техника радиолокации и радионавигации» (Б2.1.03) и «Вычислительные устройст ва и системы» (Б2.2.01).

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

(Б2.2.17).

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

Знать:

основные источники научно-технической информации по цифровым системам радиотех нического применения (ОК-7, ПК-7);

место систем цифровой обработки сигналов в радиотехнических комплексах (ПК-16);

методы и средства реализации цифровых устройств и систем (ПК-9);

высокоэффективные алгоритмы цифровой обработки и формирования радиотехниче ских сигналов (ПК-4).

Уметь:

самостоятельно разбираться в методах выбора средств реализации цифровых систем и применять их для решения поставленной задачи (ПК-3);

использовать пакеты прикладных программ проектирования систем цифровой обработ ки сигналов (ПК-17);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать не обходимые технические решения при проектировании цифровых систем(ПК-7);

выбирать элементную базу для изготовления основных систем цифровой обработки сигналов (ПК-9);

анализировать информацию о новых алгоритмах и методах реализации цифровых уст ройств и систем (ПК-4).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-6);

терминологией в области систем цифровой обработки сигналов (ПК-3);

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

навыками самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирова ние плана его реализации, выбор методов исследования и обработку результатов (ПК 16);

навыками проектирования радиотехнические цифровые устройств, приборов, систем и комплексов с учетом заданных требований (ПК-9);

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 Место систем цифровой Ответы на контроль обработки сигналов в ные вопросы по дан 8 11 4 радиосистемах ному разделу Основные цифровые системы обеспечения Ответы на контроль функционирования ин ные вопросы по дан 8 11 4 формационно ному разделу управляющих комплек сов Цифровые системы ра- Контрольная работа:

диотехнического при- Расчет параметров 8 11 4 менения. цифровой системы обработки сигнала.

Программируемые ло Ответы на контроль гические интегральные ные вопросы по дан схемы (ПЛИС) – архи- 8 11 4 ному разделу тектура, возможности реализации систем ЦОС Системы автоматизиро Контрольная работа:

ванного проектирования проектирование уст (САПР) ройства цифровой 8 11 4 ПЛИС. Примеры проек обработки сигнала на тирования цифровых ПЛИС устройств на ПЛИС Основные параметры Ответы на контроль систем ЦОС, быстро- ные вопросы по дан 8 11 4 действие, производи- ному разделу тельность, точность.

Эффективные алгорит Ответы на контроль мы и специализирован ные вопросы по дан ные процессоры. Бы- 8 11 4 ному разделу строе преобразование Фурье (БПФ).

Применение спецвы числителей при сжатии Ответы на контроль сложных сигналов в ные вопросы по дан 8 11 4 радиолокационных ному разделу системах, в цифровых антенных решетках.

Перспективы развития Ответы на контроль 9 4 11 2 цифровых систем обра- ные вопросы по дан ботки сигналов и ин- ному разделу формации в системах различного назначения.

Собеседование по Зачет материалу дисцип 4 11 -- 2 -- лины Экзамен -- -- -- -- -- - Итого: 72 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции «Лекции учебным планом не предусмотрены».

4.2.2. Практические занятия 11 семестр Введение. Примеры построения радиотехнических систем различного назначения, исполь зующих цифровую обработку сигналов: радиолокационных станций обнаружения и оценки координат и параметров движения объектов, радионавигационных систем, систем контроля траектории движения космических аппаратов, систем передачи информации и др. Функцио нальные схемы и место ЦОС в радиосистемах различного назначения.

Основные системы обеспечения функционирования информационно-управляющих ком плексов: формирование и управление лучом диаграммы направленности антенны. Цифровое формирование сигналов, цифровые согласованные фильтры, цифровая межпериодная коге рентная и некогерентная обработка, Цифровые синтезаторы частот и сигналов, цифровые корреляторы и конвольверы, цифро вые системы поиска и обнаружения, цифровые замкнутые системы синхронизации, цифро вые устройства оценки параметров сигналов, системы вторичной обработки информации.

Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) - современная элементная база для построения цифровых устройств и систем.

Архитектура и основные блоки ПЛИС: устройства ввода-вывода, конфигурируемые логиче ские блоки, программируемые матрицы межблочных соединений, конфигурируемые блоки памяти. Классификация, краткий обзор и основные параметры производимых ПЛИС.

Методы реализации цифровых устройств на ПЛИС. Особенности проектирования комбина ционных и последовательностных цифровых устройств обработки сигналов, примеры кон кретного построения.

Системы автоматизированного проектирования цифровых систем на ПЛИС (обзор и приме ры использования).

Основные параметры систем ЦОС, быстродействие, производительность, точность. Пре имущества и недостатки ЦОС, требования к ним. Аналого-цифровое преобразование (АЦП), основные его особенности.

Методы повышения эффективности ЦОС. Эффективные алгоритмы и специализирован ные процессоры как путь достижения наивысшей производительности. Быстрое преобразо вание Фурье (БПФ) и его модификации.

Спектральный анализ и быстрые свертки на основе БПФ. Амплитудно-частотная характе ристика (АЧХ) анализаторов спектра и ее коррекция, разрешающая способность, точность, динамический диапазон.

Функциональные схемы специальных вычислительных структур. Конвейерные схемы и схемы с замещением, согласование информационных потоков в процессе вычисления.

Применение спецвычислителей при сжатии сложных сигналов в радиолокационных систе мах с синтезированным раскрывом антенны, в цифровых антенных решетках.

Выбор и оптимизация алгоритмов для указанных систем, расчет основных параметров по производительности, точности вычислений, объему оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) и т.д. Применение методов интерполяции для снижения требований к АЦП.

Заключение. Перспективы развития цифровых систем обработки сигналов и информации в системах различного назначения.

4.3. Лабораторные работы «Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены»

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

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

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия включают демонстрацию лабораторных стендов и презентации по системам цифровой обработки сигналов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформле ние реферата и подготовку его презентации к защите, 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.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка по зачету.

В приложение к диплому вносится оценка по зачету.

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

а) основная литература:

Жутяева Т.С., Зайцев М.Ф. Проектирование цифровых устройств обработки сигналов в 1.

обзорных РЛС./ Под ред А.К. Нарышкина. М.: МЭИ, 1998.

Баскаков А.И., Жутяева Т.С. Энергетические соотношения в радиолокации. Ч.2. Ме 2.

тодика расчета дальности действия различных РЛС. / Под ред. А.К.Нарышкина. М.:

МЭИ, 1999.

Матюшин О.Т. Цифровые устройства и субсистемы. – М: МЭИ, 2009. 144 с.

3.

Матюшин О.Т. Архитектура и функционирование ПЛИС.- М.: МЭИ, 2003. 32 с.

4.

Лайонс.Р. Цифровая обработка сигналов. Второе издание. Пер. с англ. – М.: ООО «Би 5.

ком-Пресс»,2006.656 с.

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 автоматизирован ного проектирования фирмы Altera МАХ+PLUS II и QUARTUS II. – М.: РадиоСофт, 2002. 352 с.


3. Матюшин О.Т. Проектирование цифровых устройств на ПЛИС.-М.: МЭИ, 1999. 16 с.

4. Микушин А.В., Сажнев А.М., Соединин В.И. Цифровые устройства и микропроцессо ры.- СПб.: БХВ-Петербург, 2010. 832 с.

5. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Изд. 2-е исправленное. М.:

Техносфера, 2007. 856 с.

6. Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов. М.;

Техносфера, 2010. 326 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.dspa.ru;

www.altera.com;

www.xilinx.com;

www.analog.com, www.altera.ru, www.plis.ru, www.vzpp-s.ru.

б) другие:

иллюстрационный материал по дисциплине, электронная версия учебных пособий и описа ний лабораторных работ по смежным дисциплинам.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций практических занятий и показа учебных фильмов, учебная лаборатория с ПЭВМ и со стендами по темам дисципли ны.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» для магистерской про граммы «Приём и обработка радиосигналов».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., доцент Жутяева Т.С.

к.т.н., доцент Лукашенко Ю.И.

к.т.н., доцент Матюшин О.Т.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ 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: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Приём и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "СИНТЕЗАТОРЫ ЧАСТОТ И СИГНАЛОВ" Цикл: профессиональный Вариативная часть, в т.ч. дисциплины по вы Часть цикла: бору ДВС. Группа VI № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 3 семестр – 2 часа ницах:

Лекции 0 час Практические занятия 36 час 3 семестр Лабораторные работы Не предусмотрены Расчётные задания не предусмотрены, подго Расчетные задания, рефераты 3 семестр товка и презентация ре ферата - добровольная 36 час Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Зачёт 3 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение структурных схем, параметров и методов расчёта синтезаторов стабильных частот и сигналов для последующего использования при их проек тировании, применении и в новых разработках.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин маги стерской программы (ПК-1);

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

проектировать радиотехнические устройства, приборы и комплексы с учётом задан ных требований (ПК-9);

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

профессионально эксплуатировать современное оборудование и приборы в соответст вии с целями магистерской программы (ПК-5);

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

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

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основными техническими решениями при создании уст ройств стабилизации частот и формирования сигналов со стабильными параметрами в радиочастотном и СВЧ диапазонах при разнообразных дополнительных требованиях к параметрам окружающей среды и к уровню погрешностей технической реализации;

дать информацию об элементной базе микроэлектроники и нанотехнологий, на основе которых создаются устройства стабилизации частоты и формирования сигналов со ста бильными параметрами.

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последую щей разработке устройств стабилизации частоты и формирования сигналов со стабиль ными параметрами.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2.2.14, ДВС, Груп па VI основной образовательной программы магистерской подготовки 210400 Радиотехника.

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

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации.

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

Знать:

физические и математические модели процессов и явлений, лежащих в основе принципов действия синтезаторов частот и сигналов;

основные методы формирования сигналов, обеспечения основных характеристик уст ройств формирования сигналов, принципы построения узлов устройств формирования сигналов и их элементную базу;

Уметь:

формулировать и решать задачи, грамотно использовать математический аппарат и численные методы для анализа и синтеза синтезаторов частот;

готовить методологическое обоснование научных исследований и технических разра боток в области синтезаторов частот;

применять методы повышения качественных показателей устройств генерирования и формирования радиосигналов;

Владеть:

математическим аппаратом для решения задач теоретической и прикладной радиотех ники, методами исследования и моделирования синтезаторов частот;

методами проектирования синтезаторов частот и сигналов.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.

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

1 2 3 4 5 6 7 8 Характеристики сигна 5 2(11) 0 3 - лов с чистым спектром Структурные схемы синтезаторов частот и 8 2(11) 0 4 - их компонентная база Цифровые вычисли тельные синтезаторы 8 2(11) 0 4 - частот Формирование модули рованных сигналов в Контрольная работа 8 2(11) 0 4 - цифровых вычисли- по ЦВС тельных синтезаторах Синтезаторы с фазовой автоподстройкой час- 9 2(11) 0 5 - тоты (СЧ ФАПЧ) Быстродействие, по грешность установки Контрольная работа 8 2(11) 0 4 - частоты и уровень шу- по СЧ ФАПЧ ма в СЧ ФАПЧ Формирование сигна лов с модуляцией час- 10 2(11) 0 6 - тоты Синтезаторы сигналов 12 2(11) 0 6 - произвольной формы Зачет Письменный зачёт 4 2(11) -- -- - Итого: 72 0 36 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 1. Примеры анализа характеристик сигналов с чистым спектром 2. Примеры структурных схем синтезаторов частот и их компонентов Прямой и косвенный синтез частот. Показатели качества синтезатора частот. Обзор парамет ров и характеристик компонентов.

3. Примеры расчёта цифровых вычислительных синтезаторов частот Основные соотношения. Выбор параметров. Способы снижения уровня сосредоточенных по частоте и шумовых погрешностей выходного сигнала. Многоуровневые и двухуровневые синтезаторы частот.

4. Примеры расчёта устройств формирования модулированных сигналов в синтезаторах Формирование сигналов с манипуляцией фазы и амплитуды. Способы повышения ра бочей частоты и девиации частоты. Выбор параметров цифровых и аналоговых узлов ЦВС 5. Примеры расчёта синтезаторов с фазовой автоподстройкой частоты Основные соотношения. Выбор дискриминатора. Обеспечение устойчивости системы авто регулирования. Фильтрация внутренних и внешних помех. Выбор структуры и расчёт пара метров цепи обратной связи.

6. Примеры расчёта быстродействия, погрешностей установки частоты и уровня шума Использование целочисленных или дробно-переменных делителей частоты, сигма-дельта модуляторов в цепи обратной связи синтезатора.

Способы снижения уровня дискретных составляющих спектра и фазового шума вблизи не сущей. Комбинированные синтезаторы.

7. Примеры расчёта устройств формирования сигналов с модуляцией частоты Схемы и параметры дискриминаторов при частотной модуляции. Синтезатор сигнала с про извольным законом частотной модуляции.

8. Примеры расчёта синтезаторы сигналов произвольной формы Синтезаторы сигналов на основе сплайнов, динамической системы, на основе разложений по функциям Уолша.

4.3. Лабораторные работы: Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания: Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

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

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия не предусмотрены Практические занятия включают самостоятельные расчёты параметров синтезаторов час тот, просмотр презентаций серийных моделей синтезаторов частот с последующим обсужде нием с использованием презентаций и видео роликов.

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

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


Аттестация по дисциплине – дифференцируемый зачет.

Оценка за освоение дисциплины по шкале 5, 4 или 3, определяется по письменному зачёту при условии сдачи контрольных работ на положительные оценки. Если представлен и защи щён на практическом занятии добровольный реферат, то при двух оценках 5 по контрольным работам зачёт с оценкой 5 выставляется автоматически, при оценках 5 и 4 по контрольным работам оценка по письменному зачёту увеличивается на 1 балл. При получении оценки «не удовлетворительно» или пропуске любой из контрольных работ или по письменному зачёту после окончания учебных занятий 8 семестра повторно выполняется контрольная работа и затем проводится устный зачёт.

В приложение к диплому вносится оценка за 3 семестр магистратуры (10-ый семестр обуче ния).

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

а) основная литература:

27. _ Бе лов Л.А. Формирование стабильных частот и сигналов. – М.: Изд. Центр «Академия», 2005.

28. _ Бе лов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты. –М., Изд. Дом МЭИ, 2010.

б) дополнительная литература:

3. Синтезаторы частот /Шахтарин Б.И., Прохладин Г.Н. и др. –М., Горячая линия – Телеком.

2007.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.analog.com;

www.hittite.com б) другие: нет 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций демонстрацион ных лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 “Радиотехника” для магистерской про граммы: «Приём и обработка радиосигналов».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Белов Л.А.

"СОГЛАСОВАНО":

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

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Формирования колебаний и сигналов д.т.н. проф.

Удалов Н.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: Прием и обработка радиосигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДЫ СЖАТИЯ ДАННЫХ И ВИДЕОИНФОРМАЦИИ»

Цикл: профессиональный Вариативная часть в т.

Часть цикла: ч. дисциплина по выбо ру, ДВС № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 3 семестр – ницах:

Лекции — — Практические занятия 36 час 3 семестр Лабораторные работы — — Расчетные задания, рефераты — Объем самостоятельной рабо 36 час 3 семестр ты по учебному плану (всего) Зачет 3 семестр Курсовые проекты (работы) — — Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении основ телевидения (в части «Цифровое телевидение») и получение практиче ских навыков взаимодействия с аппаратурой, имеющейся и разрабатываемой на кафедре РТП, используемой при сжатии, исследовании, тестировании и наладке специализирован ного телевизионного оборудования и оборудования для сжатия данных:

Учебным планом предусмотрено:

- Углубленное знакомство со специализированным комплексом изучения для сжатия данных и видеоизображения ТВ изображений «ТЕСТЕР-ЭМ», позволяющего исследовать основные методы сжатия ТВ сигналов Изучение основных алгоритмов сжатия неподвижных изображений и видеоинформации.

- Изучение приемо-передающей станции спутниковой связи класса VSAT - Linkstar.

- Изучение. основных стандартов сжатия и передачи данных MPEG2, MPEG4, MPEG7, MPEG21;

- Изучение избыточности телевизионного сигнала.

- Изучение особенностей сжатия данных для систем ДЗЗ.- Изучение канала передачи цифрового телевизионного сигнала с помощью радиочастот ного комплекса на платформе PXI По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать:

способностью свободно ориентироваться в проблемах статистического сжатия непод вижного и телевизионного вещания, способностью к восприятию новейшей информации, обобщению и анализу, к принятию самостоятельных решений при разработке радиотехни ческих устройств и систем (ОК-1,ОК-2);

знаниями о способах и средствах получения, хранения, переработки информации, ориентироваться в проблемах информационной безопасности, способностью к самостоя тельному обучению новым методам исследования (ОК-2, ОК-11,ОК-12);

способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследова тельских и проектных работ (ОК-4, ПК-1) способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятель ности новые знания и умения (ПК-4) 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 к профессиональной эксплуатации современного оборудования и прибо ров, в соответствии с целями магистровской программы (ПК-5,ПК-7) 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);

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, узлов и устройств радиотехнических систем, способностью проектировать радиотехнические устройства, приборы, системы и комплексы с учетом заданных требований (ПК-9);

выполнять расчет и проектирование деталей, узлов и устройств радиотехнических систем в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования, способностью разрабатывать проектно-конструкторскую документацию в соответствии с методическими и нормативными требованиями (ПК-10, ПК-18);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с при менением современных средств и методов (ПК-19) способностью проводить лабораторные и практические занятия со студентами, спо собностью разрабатывать учебно- методические материалы (ПК-26, ПК-27).

Задачами дисциплины являются познакомить студентов с современным состоянием методов и стандартов для сжатия и декодирования цифровой информации и тенденциях развития ЦТВ в России;

познакомить обучающихся с современными методами статистического сжатия цифро вой неподвижной и видео информации, методами компрессии информации, методами моду лирования и кодирования сигнала при передаче телевизионного контента;

познакомить студентов с современным состоянием интерактивного телевидения спут никового и кабельного телевидения привить навыки к самостоятельному освоению новей ших технических разработок, привить навыки к организации и проведению эксперимен тальных исследований с применением современных средств и методов.

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

познакомить студентов с современным развитием элементной базы ПЛИС и микропро цессоров, дать представление об их использовании в телевизионных локационных системах при решении задач траекторных измерений и получения некоординатной информации;

.

дать представление об аппаратурной реализации цифровых ТВ систем на базе мно гофункциональной модульной архитектуре, реализованной в стандарте PXI в среде графи ческого программирования NI LabVIEW 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина М2.2.2.15 относится к вариативной части в т. ч. дисциплине по выбору ДВС цикла М2 подготовки магистров по программе «Прием и обработка радиосигналов» в рам ках направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах цикла бакалавриата: «Пакеты приклад ных программ схемотехнического и системотехнического моделирования» (Б2.2.07), "Блочная архитектура современной измерительной аппаратуры и программные средства по становки и проведения эксперимента "(Б3.2.33), «Цифровые устройства и микропроцессоры»

(Б3.1.11), «Цифровая и микропроцессорная техника» (Б3.2.08), «САПР современных про граммируемых логических интегральных схем» (Б3.2.14).

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), «Основы телевидения ч. (М2.2.05). «Теория и техники радиолокации и радионавигации (2.1.03). Проектирование цифровых телевизионных систем» (2.2.18).

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

Знать:

3.

Знать:

основные принципы и стадии проведения НИОКР;

основные источники научно-технической информации по системам сжатия неподвижного изображения и видеоизображения, цифрового телевидения: спутникового, кабельного, на земного эфирного, мобильного (DVB-S, DVB-C, DVB-T, DVB-H ), методы цифровой ком прессии, цифрового кодирования (ОК-10, ПК-3);

функционирование и построение различных систем статистического сжатия телевизи онного сигнала вещания, современное состояние и пути развития методов и алгоритмов сжа тия видеоинформации;

основные структурные схемы и алгоритмы частей аппаратуры на различных стадиях сжатия и декодирования неподвижного изображения и видеоинформации (ПК-9, ОК-11,ОК 12);

основные требования и рекомендации Международного союза электросвязи. по орга низации цифрового телевизионного вещания, стандарты сжатия видео и аудио информации (ПК-6);

современные методы автоматизации эксперимента, построение кодеков и декодеров на совремиенной элементной базе. комплексов на базе многофункциональных блочных плат форм, на базе готовых PХI систем, методы построения измерительных и тестирующих сис тем в среде графического программирования LabVIEW (ПК-9);

технологии построения и использования методов сжатия в специализированных теле визионных системах для решения различных задач интерактивного и мобильного телевиде ния дистанционного зондирования Земли, экологии и безопасности (ПК-5, ПК-9).

Уметь:

анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике сжатия и декодирования видеоинформации, использовать достижения отечественной и зару бежной науки, техники и технологии (ПК-6);

моделировать и проектировать аппаратуру, максимально использующую весь арсенал мультимедийных возможностей специализированных телевизионных систем (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 кодеков и деко деров и радиотехнических устройств в соответствии с техническим заданием и с использова нием средств автоматизации проектирования (ПК-10);

Владеть:

терминологией в области цифровой техники, цифровой обработки информации, o автоматизации эксперимента, цифровых систем сжатия и декодирования сигналов (ПК-6);

цифрового кодирования сигналов изображения, кодирования с предсказанием, o используя адаптивные ИКМ и ДИКМ, дельта-модуляцию (ДМ), кодирование с преобразова нием, энтропийное кодирование, алгоритмы сжатия Хаффмана, дискретное преобразова ние Фурье и дискретное косинусное преобразование, дискретное вейвлет- преобразование (ПК-9).

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

методами и навыками построения устройств для сжатия и декодирования информа o ции в различных специализированных телевизионных системах, создания автоматизирован ных 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 2 зачетных единицы, 72 часа.

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

Семестр включая самостоятель № контроля успеваемо раздел 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 Определение понятия мультимедиа, Общие Тест 4 11 - 2 -- 2 принципы сжатия инфор мации Использование в ра диолокации цифровой и теле- Тест 4 11 2 -- видеоинформации и другой оптической информации Алгоритм JPEG. Алго- Тест 4 11 - 2 -- 2 ритм Хаффмана Век торное квантование.

Защита расчетного Алгоритм Хаффмана с фик 4 сированной таблицей - задания 4 11 2 -- CCITT Group 3.

Алгоритмы архивации с Тест потерями. Рекурсивный 4 11 2 -- (волновой) алгоритм.

Фрактальный алгоритм. Тест 4 11 - 2 -- Алгоритм MPEG-2 Тест 7 4 11 2 -- Алгоритм MPEG- Контрольная работа 4 11 - 2 -- Алгоритмы MPEG-7 и Тест 4 11 - 2 - MPEG- Основные особенности Тест цифровых ТВ-систем. 4 11 - 2 - Стандарты DVB Спутниковые распреде- Тест 4 11 - 2 - ленные системы ЦТВ Контрольная работа Алгоритм MPEG-J 4 11 - 2 - Аудио-кодирование с ма лыми задержками. Пара- Тест 4 11 - 2 - метрическое кодирование звука Создание контента в стан- Тест 4 11 - 2 - дартах MPEG Тест Дискрипторы 4 11 - 2 - Технология сжатия изображения в систе Тест мах дистанционного 4 11 - 2 - зондирования Земли Изучение принципов по Защита расчетного строения измерительной задания 4 11 - 2 - аппаратуры на базе блоч ной архитектуры По результатам тес тирования, кон трольных работа и Зачет 4 11 - 2 - защиты расчетных заданий Экзамен 10 -- -- - Итого:

11 72 0 36 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 1. Определение понятия мультимедиа, Общие принципы сжатия информации. Сжатие информации без потерь. Статистическое сжатие.

2. Использование в радиолокации цифровой и теле-видеоинформации и другой оптиче ской информации.

3. Алгоритм JPEG. Основные шаги алгоритма JPEG. Алгоритм Хаффмана Векторное квантование. Алгоритм JBIG. Алгоритм Lossless (Без потерь) JPEG. Алгоритмы архивации с потерями.

4. Рекурсивный (волновой) алгоритм. Характеристики волнового алгоритма.

5. Фрактальный алгоритм. Аффинные преобразования. Характеристики фрактального алгоритма.

6. Алгоритм MPEG. Алгоритмы MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-21. Создание контента в стандартах MPEG. Аудио-кодирование с малыми задержками. Параметри ческое кодирование звука. Дискрипторы.

7. Технология сжатия изображения в системах дистанционного зондирования Земли.

8. Изучение блочной архитектуры построения измерительной аппаратуры стандарта PXI и среды графического программирования NI LabVIEW.

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 учебным планом не предусмотрены Практические занятия предусматривают углубленное рассмотрение основных разделов дисциплины, практическое знакомство с различными устройствами для сжатия и декодиро вания неподвижного изображения и видеоинформации. Знакомство с современной цифровой телевизионной техникой, методами оценки качества передаваемого изображения, знакомство с принципами построения специализированных телевизионных систем,, с инте рактивным телевидением, системами спутникового телевидения самостоятельное освоение необходимой измерительной техникой.

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

6. ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные расчетные задания, тесты, 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.Цифровое сжатие видеоинформации и звука. Авторы Артюшенко В.М., Шелухин О.И., Афонин М.Ю. Издательство Издательский дом Дашков и К, Год Видеопоследователь ность издания 2003.

2.Киволович П. Сжатие изображений по стандарту JPEG// Мир ПК,1992 г. № 4 с 52-58.

3.Ансон Л., Барнсли М. Фрактальное сжатие изображений для работы со сканером. // Мир ПК,1992. № 4. с. 35-45.

4.Ахмед Н., Рао К.Р. Ортогональные преобразования при обработки цифровых сигналов / Пер. с англ.;

Под ред. И.Б. Фоменко,- М.;

Связь. 1980г.

5.Д.С.Ватолин. Алгоритмы cжатия изображений. Методическое пособие Москва, 1999, МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.В.ЛОМОНОСОВА ФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И КИБЕРНЕТИКИ 6.Гонсалес Р., Вуде Р. Цифровая обработка изображений. –М.: Техносфера, 2005. -1078 с.

Методы сжатия данных. Устройство архиваторов, сжатие изображений и видео/ Д. Ватолин, 7.А. Ратушняк, М. Смирнов, В. Юкин. –Диалог-МИФИ, 2002. -384 с.

8.Сэломон Д. Сжатие данных, изображений и звука. –М., Техносфера, 2004. -368 с.

9.Кадач А. В. Эффективные алгоритмы неискажающего сжатия текстовой информации. - Дис. к. ф.-м. н. - Ин-т систем информатики.

10. 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.

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

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

12.Бабич И.П., Жучков И.Л. Основы цифровой схемотехники/ М.Изд.дом Додека ХХ1, 2007, 481 с.

13.Телевидение под ред Гоголя А.А. Лабораторный практикум/ С.Пб.Линк, 2009, 189 с.

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

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

б) дополнительная литература:

1.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.

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

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: Labview:

ni.com/russia;

www.altera.com;

www.xilinx.com;



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 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.