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 | 3 || 5 | 6 |

«1 СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Магистерская программа "Методы и устройства формирования сигналов" ...»

-- [ Страница 4 ] --

1 2 3 4 5 6 7 8 Обеспечение электро магнитной совместимо 2-ой сти в конструкциях ра- Контрольная работа 18 8 2 - (10-й) диоэлектронных средств Фильтрация внутрисис- Расчётное задание, 2 2-ой 8 4 2 - темных помех часть (10-й) Источники и уровни мешающих излучений в 2-ой Контрольная работа 14 6 3 - радиопередающих уст- (10-й) ройствах Взаимные помехи при усилении мощности не- Расчётное задание, 2-ой 8 4 2 - скольких сигналов в часть (10-й) общей частотной полосе Электромагнитная об 2-ой становка в зоне радио- Контрольная работа 14 6 3 - (10-й) приема Роль антенных уст ройств в формировании Расчётное задание, 2-ой электромагнитной об- 8 4 2 - часть (10-й) становки и обеспече нии ЭМС.

Организационные меры обеспечения ЭМС. Рег- 2-ой Контрольная работа 8 4 2 ламент радиосвязи. (10-й) Рекомендации МСЭ 2-ой Зачет 6 - 2 -- (10-й) 2-ой Экзамен 24 - - - (10-й) Итого: 108 36 18 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

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

2) Расчет паразитных связей через электрическое поле 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 конструиро вания узлов РЭС с учетом обеспечения ЭМС. Методика выявления и устранения внутрисис темных помех. Расчет эффективности элементов внутрисистемного экранирования. Расчет развязывающих фильтров многокаскадного усилителя.

3. Анализ источников 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, применение 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. Расчёт помех 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. Анализ электромагнитной обстановки 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 входе приемника.

6. Антенные устройства, формирующие электромагнитную обстановку 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. Примеры мероприятий по обеспечению ЭМС 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:

1) Расчёт экранирования компонентов и узлов РЭС, экранирование проводов и кабелей;

2) Расчет развязывающих фильтров многокаскадного усилителя;

3) Расчёт уровня излучений на гармониках, 4) Расчёт интермодуляционных помех в усилителях мощности 5) Расчет мощности помех и шумов на входе приемника.

6) Расчет ЭМС с учетом взаимной связи антенн.

4.3. Лабораторные работы: Лабораторные не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания: Выполняется расчётное задание, состоящее из трёх частей: 1) рас чёт внутриблочной электромагнитной совместимости;

2) расчёт электромагнитной совмес тимости радиопередающего устройства, использующего несколько разнесённых по частоте сигналов в общей полосе усиления мощности;

3) расчёт электромагнитной совместимости средств, связанных через излучение их антенн.

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

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия не предусмотрены.

Практические занятия проводятся с использованием презентаций и предусматривают ре шение расчётной задачи по конкретной теме, самостоятельное выполнение контрольных ра бот.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, выполне ние расчётного задания, а также 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 и проверка расчётного задания.

Аттестация по дисциплине – Экзамен. Допуск к экзамену (зачёт) осуществляется при полу чении оценок 5, 4 или 3 по всем контрольным работам трёх разделов дисциплины и резуль тату проверки расчётного задания. В случае пропуска одного из практических занятий или получения хотя бы одной неудовлетворительной оценки по контрольным работам соответст вующая контрольная работа пересдаётся преподавателю по этому разделу после окончания занятий.

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:

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

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

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

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

б) дополнительная литература:

1. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов / под ред. В. Н. Кулешова и Н.

Н. Удалова. –М.: Изд. дом МЭИ, 2008.

2. Сборник рабочих материалов по международному регулированию планирования и исполь зования радиочастотного спектра» в 4-х томах. -М.: НПФ «Гейзер», 2004.

3. Геворкян В.М. Электромагнитная совместимость информационных систем. –М.: Изда тельство 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 магистерской 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(ы): _ Радиотехнические системы связи и навигации, Методы и устройства формирования сигналов, Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "РАДИОСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному 2 семестр плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции 0 час 2 семестр Практические занятия 54 час 2 семестр Лабораторные работы 18 час 2 семестр 8 час. самостоят. работы Расчетные задания, рефераты 2 семестр Объем самостоятельной рабо- 2 семестр 72 час ты по учебному плану (всего) Экзамены 2 семестр Не предусмотрены Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов построения, функционирования и основ проектирования систем радиоуправления подвижными объектами и входящих в их состав радиосредств.

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 результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2);

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

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

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

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

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

с использованием современных языков программирования разрабатывать и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов решения сформулированных задач (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:

сформировать знания, навыки и умения, позволяющие самостоятельно применять по ложения теории автоматического управления к радиосистем управления подвижными объектами на примере аэродинамических летательных аппаратов и космических ап паратов;

изучить структурные и функциональные схемы радиосистем управления, их показа тели качества, методы анализа и синтеза;

изучить особенности построения и условий функционирования радиоустройств сис тем управления.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла учебного плана под готовки магистров направления 210400 «Радиотехника» по программам «Радиотехнические системы связи и навигации», «Радиолокационные и телевизионные системы», «Методы и устройства формирования сигналов».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах:

«Радиоавтоматика», «Радиотехнические системы» базовой части профессионального цикла учебного плана подготовки бакалавров по направлению 210400 «Радиотехни ка», «Теория и техника радиолокации и радионавигации», базовой части профессиональ ного цикла учебного плана подготовки магистров по направлению 210400 «Радиотех ника»

Знания, полученные при освоении дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации.

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

Знать:

теоретические основы радиоуправления, общие принципы построения и функциони рования радиоэлектронных систем управления подвижными объектами (ПК-1, ПК-3);

требования к радиосистемам управления подвижными объектами и отдельным их звеньям (ПК-1, ПК-3);

методы проектирования, методы анализа, синтеза и оптимизации радиоэлектронных систем управления и их подсистем (ПК-8, ПК-9);

влияние внешних факторов, определяющих точность управления (ПК-8, ПК-9).

Уметь:

выбрать тип радиосистемы управления, соответствующей назначению и предъявлен ным техническим требованиям;

(ПК-1, ПК-2, ПК-3);

проводить анализ тактико-технических показателей аппаратуры радиоэлектронных систем и комплексов управления подвижными объектами (ПК-7, ПК-20);

осуществлять обоснованный выбор структурных схем аппаратуры радиоэлектронных систем и комплексов управления (ПК-7, ПК-8);

анализировать требования, предъявляемые потребителем к аппаратуре радиоэлек тронных систем и комплексов управления при решении различных практических за дач (ПК-16);

проводить расчет основных параметров радиосистемы управления с учетом реальных характеристик радиоканалов (ПК-18, ПК-19);

проводить оптимизацию аппаратуры радиоэлектронных систем и комплексов управ ления подвижными объектами (ПК-17).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-6);

терминологией в области радиоэлектронных систем и комплексов управления (ПК-3);

информацией о новых технических решениях и новых видах радиоэлектронных сис тем управления (ПК-4);

навыками проектирования современных радиоэлектронных систем и комплексов управления и их подсистем (ПК-9);

методами оптимизации аппаратуры радиоэлектронных систем и комплексов управле ния (ПК-17).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 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 Общие сведения о ра диосистемах управле 3 2 2 ния подвижными объ ектами Принципы радиоуправ ления подвижными Контрольная работа 8 2 6 объектами Системы самонаведе 14 2 6 4 ния (СН) Радиозвено системы 24 2 10 8 СН Системы телеуправле 12 2 6 4 ния (ТУ) Системы автономного 4 2 2 радиоуправления (АУ) Системы комбиниро ванного управления и 3 2 2 комплексированные системы Радиоуправление кос мическими аппаратами Контрольная работа 12 2 8 (КА) Синтез радиосистем на основе теории опти- Контрольная работа 16 2 12 мального управления Защита расчетного Расчетное задание 8 2 0 задания Зачет 4 2 0 2 Экзамен Устный 36 Итого: 144 54 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 1. Общие сведения о радиосистемах управления подвижными объектами Особенности, принципы построения и применение радиоэлектронных систем управления (РЭСУ) подвижными объектами. Разновидности и краткая характеристика объектов управ ления: атмосферные летательные аппараты, космические аппараты, наземные подвижные объекты и др. Классификация радиосистем управления. Радиосистемы автономного управ ления, самонаведения, телеуправления и комбинированного управления. Показатели качест ва функционирования РЭСУ. Основные задачи анализа и проектирования систем радио управления.

2. Принципы радиоуправления подвижными объектами Обобщенная функциональная схема системы радиоуправления. Основные звенья контура управления. Общие характеристики радиосредств как звеньев контура управления. Лета тельный аппарат (ЛА) как объект управления, системы координат (инерциальная, геоцентри ческая, геодезическая, поточная, связанная с подвижным объектом), способы создания управляющих сил и моментов, математическая модель звена автопилот-ЛА. Принципы ра диоуправления атмосферными ЛА. Кинематические методы наведения ЛА на неподвижные и движущиеся объекты. Наведение по методу погони, параллельного сближения, пропор ционального наведения, накрытия цели.

3. Системы самонаведения (СН) Типы систем СН. Обобщенная функциональная схема системы СН. Основные звенья конту ра самонаведения. Кинематическое звено, радиозвено, звено автопилот-ЛА. Дальность дей ствия систем самонаведения. Динамические и флюктуационные ошибки самонаведения.

Влияние обтекателя на точность самонаведения. Мертвая зона управления. Достоинства и недостатки систем самонаведения.

4. Радиозвено системы СН Особенности построения угловых дискриминаторов. Равносигнальные методы пеленгации.

Моноимпульсные пеленгаторы. Функциональные схемы амплитудного и фазового моноим пульсного пеленгатора. Пеленгатор с коническим сканированием. Потенциальная точность пеленгации. Реальная точность пеленгации. Влияние на точность самонаведения амплитуд ных, поляризационных, угловых флюктуаций.

Действие помех на системы самонаведения. Учет отражений от подстилающей поверхности при выборе радиосигнала. Сигналы, используемые в радиолокационных измерителях систем радиоуправления. Импульсный сигнал с низкой частотой повторения импульсов. Непрерыв ный сигнал. Сигналы с высокой частотой повторения импульсов. Сигналы со средней часто той повторения импульсов.

Функциональные и структурные схемы следящих угломеров. Угломер со следящим гиро приводом. Угломер со следящей антенной и датчиками угловых скоростей. Методы анализа линейных и нелинейных следящих систем.

5. Системы телеуправления (ТУ) Разновидности систем телеуправления ТУ-1, ТУ-2, ТУ-3. Обобщенные функциональные и структурные схемы систем ТУ-1 с командной радиолинией (КРЛ). Модели КРЛ. Функцио нальная и структурная схема системы ТУ-1 с управляющим лучом. Методы формирования радиолучей и выделения команд управления. Функциональная и структурная схема ТУ–2.

Особенности визиров и линий передачи измерений в системах ТУ-2.Основные источники ошибок систем ТУ. Скручивание систем координат. Достоинства и недостатки систем ТУ, сравнение систем ТУ с системами СН и АУ.

6. Системы автономного радиоуправления (АУ) Классификация систем АУ. Программное управление. Наведение по фиксированным и не фиксированным траекториям. Типы и характеристики измерителей параметров собственного движения управляемого объекта. Области применения, достоинства и недостатки радиоэлек тронных систем АУ.

Принципы навигации и наведения по геофизическим полям. Обобщенные схемы корреляци онно-экстремальных систем. Методы формирования карт местности в радиодиапазоне.

7. Системы комбинированного управления и комплексированные системы Общая характеристика, классификация, функциональные схемы систем комбинированного управления. Задачи, решаемые при проектировании комбинированных систем. Проблемы сопряжения траекторий движения объекта в комбинированных системах радиоуправления.

Применение комплексирования в системах радиоуправления подвижными объектами. Функ циональные схемы комплексированных измерителей.

8. Радиоуправление космическими аппаратами (КА) Классификация и особенности радиоуправления КА. Основные участки траекторий полета КА и их математические описание. Орбитальное движение спутников: общие сведения, классические элементы орбиты спутника, движение спутника по невозмущенной орбите.

Орбитальная и визирная системы координат.

Способы создания управляющих сил и моментов для управления движением и ориентацией КА. Управление сближением и встречей КА. Кинематические методы наведения КА. Функ циональная и структурная схема системы управления КА.

Краткая характеристика и сравнение способов управления. Бортовой и наземный сегмент комплексов радиоуправления КА. Особенности использования радиотехнических систем в наземных комплексах контроля траекторий и управления движением КА. Методы определе ния параметров траекторий по результатам радиотехнических измерений. Командно измерительные системы (КИС) комплексов управления. Передача командно-программной и телеметрической информации и измерение навигационных параметров в КИС. Требования к точности передачи информации и измерений.

9. Синтез радиосистем на основе теории оптимального управления Характеристика процесса проектирования РЭСУ и его этапы. Методология инженерного проектирования. Роль математического синтеза при проектировании РЭСУ. Методы матема тического синтеза.

Синтез РЭС с помощью современной теории оптимального управления. Описание РЭСУ в пространстве состояний. Постановка задачи синтеза. Критерии качества функционирования систем управления. Локальное и терминальное управление. Теорема разделения.

Постановка и решение задачи синтеза оптимального детерминированного управления. При меры синтеза оптимальных регуляторов, используемых в РЭСУ.

Применение теории оптимальной фильтрации для синтеза радиотехнических следящих из мерителей. Основные положения теории оптимального оценивания. Постановка задачи оп тимальной нелинейной фильтрации. Постановка и решение задачи оптимальной линейной фильтрации. Фильтр Калмана. Примеры синтеза следящих РЭС на основе алгоритма фильтра Калмана. Методы синтеза и оптимизации стационарных фильтров.

4.3. Лабораторные работы № 1 Исследование динамических ошибок системы СН №2 Исследование действия помех на систему СН.

№3 Исследование пеленгатора с коническим сканированием.

№4 Исследование системы ТУ-1 с КРЛ.

4.4. Расчетные задания Анализ характеристик следящего угломера методом статистической линеаризации.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия следует проводить с применением электронных образовательных ресурсов, для чего необходимо иметь в аудитории компьютер и проектор для представления презентаций и показа учебных фильмов. Занятия включают проведение компьютерного мо делирования и расчетных заданий с использованием ЭВМ.

Самостоятельная работа включает выполнение домашних заданий подготовку к лабора торным и контрольным работам, выполнение и оформление расчетного задания, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

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

а) основная литература:

1) Радиосистемы управления: учеб. для вузов / В.А. Вейцель, А.С. Волковский, С.А. Волклв ский и др. ;

под ред. В.А.Вейцеля. - М.: Дрофа, 2005. - 416 с.

2) Замолодчиков В.Н., Чиликин В.М. Радиоуправление: сборник лабораторных работ- М.:

Издательский дом МЭИ, б) дополнительная литература:

1) Авиационные системы радиоуправления. Т. 1. Принципы построения систем радиоуправ ления. Основы синтеза и анализа / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. – М.: Ра диотехника, 2003.

2) Авиационные системы радиоуправления. Т. 2. Радиоэлектронные системы самонаведения / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. – М.: Радиотехника, 2003.

3) Авиационные системы радиоуправления. Т. 3. Системы командного радиоуправления, Ав тономные и комбинированные системы наведения / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Мер кулова. – М.: Радиотехника, 2004. - 320 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. Операционная система WINDOWS и приложение MICROSOFT OFFICE.

2. Специализированные библиотеки программ и алгоритмов систем для научных иссле дований MATLAB, SIMULINK, 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 практических и лабораторных занятий.

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

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 1. Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций и показа учеб ных фильмов.

2. Класс персональных ЭВМ для проведения практических занятий, выполнения разделов лабораторного практикума и расчетно-графических работ, предусматривающих проведение расчетов и моделирования РЭСУ и отдельных устройств, входящих в их состав.

3. Лабораторные стенды для исследования звеньев РЭСУ.

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н.

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: Методы и устройства формирования сигналов 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 II № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр ницах:

Лекции 0 час Практические занятия 54 час 1 семестр Лабораторные работы Не предусмотрены Расчётные задания не предусмотрены, подго Расчетные задания, рефераты 1 семестр товка и презентация ре ферата - добровольная 90 час Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Зачёт 1 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, ДВС, Группа II 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 4 зачетных единиц, 144 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 9 1(9) 0 3 - лов с чистым спектром Структурные схемы синтезаторов частот и 14 1(9) 0 6 - их компонентная база Цифровые вычисли тельные синтезаторы 18 1(9) 0 6 - частот Формирование модули рованных сигналов в Контрольная работа 18 1(9) 0 6 - цифровых вычисли- по ЦВС тельных синтезаторах Синтезаторы с фазовой автоподстройкой час- 25 1(9) 0 9 - тоты (СЧ ФАПЧ) Быстродействие, по грешность установки Контрольная работа 20 1(9) 0 8 - частоты и уровень шу- по СЧ ФАПЧ ма в СЧ ФАПЧ Формирование сигна лов с модуляцией час- 20 1(9) 0 8 - тоты Синтезаторы сигналов 14 1(9) 0 8 - произвольной формы Зачет Письменный зачёт 6 1(9) -- -- - Итого: 144 0 54 - 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 1 семестр магистратуры (9-ый семестр обуче ния).

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

а) основная литература:

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

16. _ 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 магистерских про грамм «Прием и обработка радиосигналов», «Радиолокационные и телевизионные системы», «Методы и устройства формирования сигналов».

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 Профиль(и) подготовки: Методы и устройства формирования сигналов 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;

М 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 «Методы и устройства формирования сигналов».

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.

№ 8. Формирование многочастотных сигналов с помощью обратного ДПФ. Перенос и инвер сия спектра с помощью ДПФ.

№ 9. Контрольная работа № 10. Расчет вещественных БИХ-фильтров методом обобщенного билинейного преобразо вания. Выдача задания на типовой расчет.

№ 11 Расчет комплексных фильтров БИХ-фильтров методом обобщенного билинейного пре образования в сочетании с методом смещения частотных характеристик. Реализация ком плексных фильтров с использованием вещественной арифметики.

№ 13. Расчет комплексных фильтров БИХ-фильтров методом обобщенного билинейного преобразования в сочетании с методом комплексной задержки.

№ 14. Реализация комплексных БИХ-фильтров с использованием комплексной арифметики.

№ 15. Комплексные фильтры на идентичных звеньях.

№ 16. Защита типового расчета.

№ 17. КИХ-фильтры скользящего среднего. Формы реализации. Каскадирование.

№ 18. Расчет вещественных и комплексных КИХ-фильтров методом взвешивания.

№ 19. Расчет вещественных и комплексных КИХ-фильтров методом взвешивания с исполь зованием оконных функций № 20. Расчет комплексных КИХ-фильтров методом комплексной задержки. Комплексные КИХ-фильтры скользящего среднего № 21. Контрольная работа.

№ 22. Понижение частоты дискретизации (децимация). Повышение частоты дискретизации (интерполяция). Изменение частоты дискретизации в дробное число раз. Многокаскадное изменение частоты дискретизации.

№ 23. Контрольная работа.

№24. Полифазные фильтры.

№ 25. Контрольная работа.

№ 26. Банки вещественных и комплексных фильтров. Использование банков фильтров при формировании и обработке цифровых сигналов.

№ 27.Контрольная работа.

4.3. Лабораторные работы не предусмотрены 4.4. Расчетные задания Комплексный полосовой или режекторный БИХ-фильтр 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 обсуждение основных понятий и определений, разбор типовых расчетных методик, решение задач, проведение компьютерных симуляций с после дующим обсуждением полученных результатов, выполнение контрольных работ с после дующим разбором результатов, консультации по выполнению типового расчета.

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, выполнение до машних заданий и типового расчета, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, проверка домашних заданий, устный опрос, защита типового расчета.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

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

а) основная литература:

1. Методы цифровой обработки сигналов в радиоприемных устройствах: / Ю.А. Гребенко М.:Издательский дом МЭИ, 2006. – 48 с.

2. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов: Пер с англ. М.: Мир,1976. - 848 с.

3. Введение в цифровую фильтрацию / Под ред. Р. Богнера и А. Константинидиса -Пер. с англ. - М.: Мир, 1976. - 216 с.

б) дополнительная литература:

1. Ричард Лайонс. Цифровая обработка сигналов:Второе издание. Пер. англ. -М.:ООО «Би ном-Пресс»,2006г. – 656с.

2. Айфичер.,Эмманул С.,Джервис., Барри У. Цифровая обработка сигналов:практический подход,2-е издание.: Пер.с англ. –М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004. - 992 с..

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

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

б) другие:

не используются.

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

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» для магистерской про граммы «Методы и устройства формирования сигналов».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Гребенко Ю.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 Профиль(и) подготовки: Методы и устройства формирования сигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И ОБОРУДОВАНИЕ ССС»

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

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр ницах:

Лекции Нет Практические занятия 54 час 1 семестр Лабораторные работы Нет Расчетные задания, рефераты Нет Объем самостоятельной рабо 90 час 1 семестр ты по учебному плану (всего) Экзамены Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является Задачами дисциплины являются:


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 «Широкополосные 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).

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

– – Контрольная работа 1 20 1 8 – – Контрольная работа 2 28 1 10 – – Контрольная работа 3 20 1 8 – – Контрольная работа 4 28 1 10 – – Контрольная работа 5 20 1 8 – – Контрольная работа 6 18 1 10 Зачет 10 1 Итого: 144 54 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия 1. Основы построения цифровых РСПИ. Общие сведения о сетях передачи данных. Архитек тура, протоколы и стандарты сетей передачи данных. Протоколы канального уровня. Функ ции, контроль ошибок. Синхронные протоколы канального уровня.

2. Среда передачи. Кабельные, оптические и радиоканалы передачи сигналов. Многолучевые каналы. Характеристики каналов. Особенности распространения сигналов в этих каналах.

Искажения сигналов в каналах. Модели каналов.

3. Кодирование источника. Постановка задачи. Критерии кодирования. Теоремы Шеннона.

Кодеры речи. Сжатие звука и изображений. Алгоритмы сжатия. Ошибки кодеров и способы их уменьшения.

4. Модулированные сигналы. Сигналы с постоянной огибающей. Сигналы АФМ. Ортого нальные ансамбли сигналов. Сигналы OFDM. Оптимальный прием сигналов со случайной начальной фазой. Некогерентный прием сигналов. Характеристики демодуляторов. Помехо устойчивость работы демодуляторов.

5. Современные виды канального помехоустойчивого кодирования. Сравнительные характе ристики кодеков. Особенности реализации кодеров и декодеров. Компромиссы при исполь зовании модуляции и кодирования.

6. Уплотнение и множественный доступ. Архитектура систем связи со множественным дос тупом. Алгоритмы множественного доступа. Примеры использования множественного дос тупа в цифровых системах связи.

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

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 опросы на практических занятиях.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины – это оценка, полученная студентом на зачете.

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.

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. 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.

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Преподаватель Юдин Б.Н.

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: Методы и устройства формирования сигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ РЭС" Цикл: профессиональный Вариативная, в т.ч.по Часть цикла:

выбору ДВС, Группа III № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному 2 семестр плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр – ницах:

Лекции 0 час Практические занятия 36 час 2 семестр Лабораторные работы не предусмотрены Расчётные задания не предусмотрены, подго Расчетные задания, рефераты товка и презентация ре ферата - добровольная Объем самостоятельной рабо 72 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 структурных схем, параметров и методов расчёта, обеспечивающих сбор данных о параметрах среды, в которой функционирует радиоэлек тронная аппаратура, автоматизированное управление такой аппаратурой и проведение дис танционных измерений её характеристик.

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 организацией микропроцессорных и жёстко-логических систем сбора данных о параметрах окружающей среды, управления функционировани ем радиоэлектронного средства (РЭС), первичной обработки данных, систем сигнали зации и оповещения в составе РЭС;

дать информацию о компонентной базе датчиков и измерителей параметров окружаю щей среды, систем сбора данных с датчиков и автоматизированного управления РЭС, о способах учёта влияния параметров окружающей среды на функционирование радио электронного средства;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последую щем автоматизированных систем в составе РЭС.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла, в том числе дисцип лины по выбору, ДВС, Группа III М.2.2.09 основной образовательной программы магистер ской подготовки направления 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;

компоненты микроэлектроники, применяемые при создании систем автоматизированного контроля и управления РЭС, их классификацию и маркировку;

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии изготовления основных элементов радиоэлектронных средств, систем автоматизиро ванного управления, сигнализации и оповещения в их составе.

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 автоматизированных систем сбора и обработки данных;

методами проектирования автоматизированных систем сбора и обработки данных;

навыками дискуссии по профессиональной тематике;

терминологией в области микропроцессорных и жёстко-логических устройств и систем автоматизированного управления радиоэлектронными средствами;

навыками поиска информации о новых датчиках, узлах сбора данных, контроля, управ ления, сигнализации и оповещения в составе РЭС;

информацией о технических параметрах датчиков, оборудования систем сбора, контро ля, управления, сигнализации и оповещения для использования при конструировании РЭС;

навыками применения полученной информации при проектировании автоматизирован ных систем управления радиоэлектронными средствами.

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

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

1 2 3 4 5 6 7 8 Организация автомати Тест на знание тер зированных систем кон- 12 2(10) 0 4 - минологии троля и управления Датчики, преобразова тели величин и их со- Тест: типы и пара 16 2(10) 0 6 - пряжение с цифровой метры датчиков аппаратурой Структура и система команд контроллеров Отчёт по практиче 20 2(10) 0 10 - управления. Интерфейс скому занятию обмена данными Инструментальные средства отладки, диаг- Отчёт по практиче 12 2(10) 0 4 - ностики и самопровер- скому занятию ки контроллеров Программное обеспе чение для систем сбора Отчёт по практиче 16 2(10) 0 8 данных, контроля и скому занятию управления РЭС Перспективы развития Добровольная под средств автоматизиро готовка и защита 14 2(10) 0 4 - ванного контроля и реферата управления РЭС Зачет 4 2(10) -- -- - Экзамен Письменный экзамен 14 2(10) - - - Итого: 108 0 36 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия 1) Практическая работа: «Микропроцессорные ЦАП и АЦП».

2) Практическая работа: «Программирование устройства формирования сигналов управле ния».

3) Практическая работа: «Обработка потока данных».

4) Практическая работа: «Автоматизированная система измерения параметров и управления режимом радиочастотного усилителя мощности».

5) Практическое занятие: Примеры организации автоматизированных систем контроля и управления 6) Практическое занятие: Примеры датчиков, преобразователей величин и их сопряжение с цифровой аппаратурой 7) Практическое занятие: Примеры системы команд контроллеров управления 8) Практическое занятие: Инструментальные средства отладки, диагностики и самопроверки контроллеров 9) Практическое занятие: Примеры программного обеспечения для систем сбора данных, контроля и управления РЭС 10) Перспективы развития средств автоматизированного контроля и управления 4.3. Лабораторные работы: Лабораторные работы не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания: Расчетные задания не предусмотрены.

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

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия не предусмотрены.

Практические занятия включают выполнение типовых работ по программированию мик роконтроллеров, формированию звуковых сигналов оповещения, выбору параметров уст ройств сопряжения аналоговой и цифровой схем, использованию автоматизированных средств измерений и управления параметрами РЭС.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, оформление отчётов по практиче ским занятиям, оформление презентации и подготовку к защите добровольного реферата, подготовку к зачету и к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тесты, проверка отчётов по практиче ским занятиям, презентация добровольного реферата.

Аттестация по дисциплине –зачет и письменный экзамен.

Дифференцированная оценка за освоение дисциплины в шкале 5, 4 или 3, определяется по экзамену при условии зачёта с оценками 5, 4 или 3 отчётам по четырём обязательным прак тическим занятиям. Если студент подготовил и успешно защитил добровольный реферат по данной дисциплине, то его оценка по писменному зачёту увеличивается на 1 балл. Если одно или несколько из обязательных практических занятий пропущены или отчёт по ним признан неудовлетворительным, то повторное выполнение и оформление этих работ производится после окончания лекционного курса в порядке дополнительных (возможно, платных) заня тий, после чего может быть проведен экзамен.

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:

Белов Л.А. Автоматизированные системы контроля и управления радиоэлектронны 17.

ми средствами. –М.: Изд. дом «МЭИ», 2007. – 87 с.

Белов Л.А., Дронов Д.В., Лебединский А.С. Формирование и обработка сигналов:

18.

Лабораторный практикум. –М.: Изд. МЭИ, 2005. – 44 с.

б) дополнительная литература:

1. Евдокимов Ю.К., Линдваль В.Р., Щербаков Г.И. LabVIEW для радиоинженера: от виртуальной модели до реального прибора. Практическое руководство. –М. ДМК Пресс, 2007. -400 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

www.soel.ru;

www.electronics.ru;

www.eltech.spb.ru;

www.ni.com/russia 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций и рефератов. Для прове дения практических занятий необходима учебная лаборатория, оснащённая отладочными микропроцессорными устройствами, генераторами сигналов, осциллографами и звуковос производящими устройствами в количестве комплектов, не менее, чем количество бригад в группе. Кроме того, необходим учебный терминальный класс с количеством терминалов не меньшим, чем количество бригад в группе.

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

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., профессор 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 подготовка: Методы и устройства формирования сигналов Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная, по выбору № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр - ницах:

Лекции не предусмотре Лекции 2 семестр ны Практические занятия 36 часов 2 семестр Лабораторные работы не Лабораторные работы предусмотрены Расчетные задания не Расчетные задания 2 семестр предусмотрены 72 часа Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) Экзамен 2 семестр (устный) Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов построения современных волоконно оптических систем и устройств (ВОСУ), основных характеристик волоконно-оптических волноводов, источников излучения в оптическом диапазоне, оптических усилителей и реге нераторов, приемных устройств, методов расчета параметров ВОСУ для последующего ис пользования при их проектировании, эксплуатации и модернизации.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен:

обладать способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-1);

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

обладать способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

обладать способностью демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2);

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

обладать способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (ПК-5);

быть готовым к оформлению и представлению результатов выполненной работы (ПК 6);

использовать информацию о новых технологиях изготовления волоконно-оптических волноводов, оптических кабелей;

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт создания волоконно-оптических систем и устройств;

учитывать современные тенденции разработки лазеров и фотоприемников, оптических усилителей и пассивных компонент ВОСУ;

разрабатывать проектную и техническую документацию при проектировании ВОСУ;

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования волоконно-оптических волноводов, активных и пассивных устройств ВОСУ;

участвовать в составлении аналитических обзоров и научно-технических отчетов по результатам выполненной работы, в подготовке публикаций результатов исследований и разработок в виде презентаций, статей и докладов (ПК-21).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основными техническими решениями при проектирова нии волоконно-оптических систем и устройств, включающих волоконно-оптические волноводы, активные и пассивные компоненты, в широком диапазоне требований к параметрам окружающей среды, точностным и энергетическим характеристикам;

дать информацию о современных материалах и конструктивных решениях, используе мых для создания волоконно-оптических волноводов, источников излучения и фото приемников, оптических усилителей и пассивных устройств;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последую щей разработке волоконно-оптических систем и устройств.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части дисциплин по выбору профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по направлению “Радиотехника”.

Дисциплина базируется на дисциплинах бакалаврской подготовки и учебно производственной практике.

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

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

Знать:

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

и применять современные методы проектирования волоконно-оптических систем и устройств с учетом заданных требований(ПК-9);

основные источники научно-технической информации по волоконно-оптическим систе мам связи, включающим волоконно-оптические волноводы, активные и пассивные компо ненты (ПК-7);

технологию изготовления основных элементов волоконно-оптических систем и уст ройств (ПК-12);

материалы и компоненты, применяемые при создании волоконно-оптических систем связи (ПК-12);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии создания и расчета волоконно-оптических волноводов, источников излучения, фото приемников, оптических усилителей и регенераторов, пассивных компонент ВОСУ (ПК-7).

Уметь:

определять цели, осуществлять постановку задач проектирования ВОСУ, подготавли вать технические задания на выполнение проектных работ (ПК-8, ПК-16);

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета базовых параметров и характеристик волоконно-оптических волноводов, активных и пассивных компонент ВОСУ, и применять их для решения поставленной задачи (ПК-9);

осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых ВОСУ на этапах проектиро вания и производства (ПК-15);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать не обходимые компоненты волоконно-оптических систем и устройств (ПК-7);

выбирать волоконно-оптические волноводы, оптические кабели, активные и пассивные компоненты для создания волоконно-оптических систем связи в зависимости от усло вий работы (ПК-9);

выполнять моделирование волоконно-оптических систем и устройств, а также отдель ных компонент ВОСУ 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 ре шения сформулированных задач с использованием современных языков программиро вания (ПК-18);

адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анали зировать свои возможности (ОК-7).

Владеть:

навыками организовывать работу по проектированию волоконно-оптическим систем и устройств (ПК-21);

терминологией в области волоконно-оптических систем связи, включая волоконно оптические волноводы и оптические кабели, светодиоды и лазеры, оптические усили тели и регенераторы, фотоприемники и мультиплексоры (ПК-7);

навыками поиска информации о параметрах и характеристиках оптических волокон и кабелей, активных устройств и пассивных элементов ВОСУ на этапе проектирования (ПК-7);

навыками применения полученной информации при проектировании и эксплуатации волоконно-оптических систем и устройств (ПК-7, ПК-9);

навыками создания проектно-конструкторской документации в соответствии с мето дическими и нормативными требованиями (ПК-10).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

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

Виды учебной рабо Всего часов на ты, включая само Раздел дисциплины. Формы текущего кон стоятельную работу Семестр раздел № троля успеваемости Форма промежуточной ат- студентов и п/п (по разделам) тестации трудоемкость (в ча (по семестрам) сах) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Принципы построения 4 2 - 2 - ВОСУ.

Волоконные световоды и их Контрольная работа дисперсионные характери- по дисперсионным ха стики. рактеристикам. Само 10 2 - 4 - стоятельное тестиро вание.

Потери в волоконно оптических волноводах.

10 2 - 4 - Тенденции развития одно- и многомодовых ВОВ.

Элементная база волоконно- Контрольная работа по 4 10 2 - 4 - оптических сетей. Волокон- потерям. Самостоя но-оптические кабели. тельное тестирование.

Взаимодействие света с ве 10 2 - 4 - ществом. Светодиоды.

Контрольная работа Особенности лазеров для по источникам излу 9 2 - 4 - передатчиков ВОСУ.

чения Контрольная работа Фотоэлектронные детекто по фотоприемникам ры и приемные оптоэлек- 10 2 - 4 - Самостоятельное тес тронные модули.

тирование.

Современные методы муль типлексирования потоков 15 2 - 6 - данных. Основные этапы проектирования ВОСУ.

9 Измерение параметров оп- Контрольная работа тических волокон и ВОСУ. по методам расчета 10 2 - 4 - Оптические датчики. Пер- длины участка регене спективы развития ВОСУ. рации ВОСУ.

Зачет 5 2 - - - Экзамен 15 - - - Итого: 108 - 36 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 4.2.2.1. Принципы построения ВОСУ.

Очерк развития ВОСУ. Области применения современных ВОСУ. Принципы построения ВОСУ. Структурные схемы типовых ВОСУ.

4.2.2.2. Распространение света по волоконным световодам Классификация волоконно-оптических волноводов. Ступенчатые волоконно-оптические волноводы (ВОВ). Лучевое приближение. Числовая апертура оптического волокна (ОВ). Ус ловия формирования полного внутреннего отражения.

4.2.2.3. Дисперсионные характеристики волоконно-оптических световодов.

Многолучевое распространение и межмодовая дисперсия. Градиентные ВОВ. Материальная и волноводная дисперсии. Оценка расширения светового импульса с учетом поляризацион ной дисперсии. Расчет дисперсионных компонент одно- и многомодовых ОВ.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 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.