авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

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


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

«1 СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Магистерская программа "Радиолокационные и телевизионные системы" ...»

-- [ Страница 3 ] --

максимум апостери орной вероятности;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

7. Методы множественного доступа в радиосистемах передачи информации.

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

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

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

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

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

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

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

выполнение расчетного задания;

подготовку к зачету и экзамену.

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

контрольные работы на практических занятиях;

устные опросы.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

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

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

В матрикул по окончании магистратуры вносится оценка за 1 семестр.

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

а) основная литература:

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

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

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

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

б) дополнительная литература:

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

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1. Операционная система WINDOWS XP и приложение MICROSOFT OFFICE.

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

б) другие:

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

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

3. Наборы оригинальных презентаций для лекционных и лабораторных занятий.

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

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

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Сизякова А.Ю.

Зав. кафедрой «Радиотехнические системы»

д.т.н., профессор Перов А.И.

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

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

Радиотехни ческие системы связи и навигации;

Прикладная электродинамика;

Методы и устрой ства формирования сигналов;

Прием и обработка сигналов;

Радиотехнические методы и средства в биомедицинской инженерии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ. ч. II»

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

М 2.2.1. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр – ницах:

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

*основных принципов передачи и воспроизведения ТВ изображений;

*систем цветного телевидения PAL, SECAM, NTSC;

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

*операций аналогового – цифрового преобразования, в том числе:

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

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

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

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

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

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

*мультимедийного телевизионным вещания и интерактивного телевидения;

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

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

По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: цикла бакалавриата: (математика (Б2.1.01), физика (Б2.1.02), всех дисциплин профессионального цикла бакалавриата (Б3.1.01 Б3.1.17);

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

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

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

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

1.

2.

Общекультурные компетенции (ОК):

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

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

Профессиональные компетенции (ПК):

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

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

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

Компетенции по видам деятельности.

- проектно-конструкторская деятельность:

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

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

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

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

способность оценивать экономическую эффективность технологических процессов (ПК-14);

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

- научно-исследовательская деятельность:

способность самостоятельно осуществлять выбор методов исследования и обработку резуль татов (ПК-16);

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

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

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

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

- организационно-управленческая деятельность:

способность организовывать работу коллективов исполнителей (ПК-21);

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

- научно-педагогическая деятельность:

участие в разработке учебно-методических материалов для студентов по дисциплинам пред метной области данного направления;

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

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

Знать:

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

(ОК-10, ПК-3);

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

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

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

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

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

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

Уметь:

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

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

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

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

Владеть:

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

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

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

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

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

навыками и методами тестирования разработанной аппаратуры.

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

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

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

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

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

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

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

Кодирование сигнала. Прямые коды. Криптографические коды.

Цифровое кодирование сигналов изображения. Кодирование с предсказанием.

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

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

Перспективы применения.

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

Алгоритм сжатия H-263.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4. Изучение стандартов дискретизации и квантования.

5. Изучение избыточности телевизионного сигнала.

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

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

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

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

17.Изучение типов ТИТ.

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

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

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

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

Аттестация по дисциплине – зачет.

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

В приложение к диплому вносится оценка за 10 семестр.

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

а) основная литература:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

:Горячая линия, 2007,, 253 с.

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

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

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

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

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

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

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

DOI:10.1117/12.725599.

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

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

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

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

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

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

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

б) дополнительная литература:

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

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

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

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

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

Labview: ni.com/russia;

www.altera.com;

www.xilinx.com;

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

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

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

Прикладная электродинамика;

Методы и устройства формирования сигналов;

Прием и обработка сигналов;

Радиотехниче ские методы и средства в биомедицинской инженерии ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.ф.-м.н., доцент Брюховецкий А.П.

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

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

«УТВЕРЖДАЮ»:

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

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

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр – ницах:

— Лекции Практические занятия 36 часов 1 семестр — Лабораторные работы — Расчетные задания, рефераты 72 часа 1семестр Объем самостоятельной рабо ты по учебному плану (всего) — Экзамены — Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение способов построения вычислительных устройств и систем 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 вычислительных систем радиотехнического применения;

дать информацию о методах применения вычислительных систем в радиотехнических системах;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последую щем проектировании вычислительных устройств и систем в радиолокационных, ра дионавигационных 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 «Радиолокационные и теле визионные системы» 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 3 зачетных единицы, 108 часов.

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 Функциональные и тех нологические преиму- Ответы на контроль щества цифровых уст- ные вопросы по дан 12 9 4 ройств ному разделу Методы повышения производительности вычислительных сис- Ответы на вопросы, 16 9 6 тем. Высокоэффектив- простые задачи.

ные алгоритмы, их ре альная оценка.

Быстрое преобразова ние Фурье, оптимизация Контрольная работа:

12 9 4 организации процесса вычислений.

Примеры оптимизации Ответы на контроль вычислений быстрых ные вопросы по дан 14 9 4 сверток. Оценка точно- ному разделу сти.

Сжатие сложных сиг- Ответы на контроль налов на основе моди- ные вопросы по дан 14 9 4 фицированных алго- ному разделу ритмов БПФ.

Примеры применения БПФ в авиационных и космических системах мониторинга земной Ответы на контроль поверхности.

ные вопросы по дан Получение сведений о 16 9 6 ному разделу малоразмерных и подвижных объектах.

Подавление мешающе го фона поверхности.

Способы использова ния ПЛИС, оценка их Контрольная работа 16 9 6 характеристик. Техно логия применения, про граммирование. Требо вания к монтажным платам.

Примеры построения системы на кристалле, оценка характеристик и программирования Собеседование по Зачет материалу дисцип 8 9 2 -- лины Экзамен -- -- -- -- -- - Итого: 108 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции «Лекции учебным планом не предусмотрены».

4.2.2. Практические занятия Функциональные и технологические преимущества цифровых устройств.

Оценка влияния совершенства радиоэлектронных компонентов на надежность, точность вы числительных процедур и возможности достижения результатов вычислений в реальном масштабе времени. Пути достижения указанных результатов. В чем основные преимущества цифровой техники перед аналоговой. Роль технологии. Примеры, демонстрация.

Методы повышения эффективности цифровых устройств.

Оценка реальной производительности вычислительного устройства или системы. Оптималь ная организация вычислительного процесса, высокоэффективные алгоритмы, поддающиеся компактному программированию и их реальная оценка. Примеры, иллюстрирующие эти процессы на конкретных вычислительных структурах.

Быстрое преобразование Фурье.

Оптимизация алгоритма и приведение его к каноническому виду. Организация к квазиконве ерному виду, снижение непродуктивных затрат при адресации операндов и поворачивающих множителей. Демонстрация эффективных вычислительных структур, переход на более высо кое основание (4), оптимизация алгоритма определения значений поворачивающих множи телей (Wnk). Демонстрация различных модификаций и их анализ.

Примеры оптимизации вычислений “быстрых” сверток.

Пример алгоритма вычисления “быстрой” свертки на одной вычислительной структуре, на двух последовательно включенных одинаковых структурах. Расчет временных затрат, ис пользование двухпортовой памяти, предотвращение переполнений разрядной сетки. Вычис ления с фиксированной и плавающей запятой, сравнительные характеристики. Оценка аппа ратных затрат. Переход к шинам с параллельной передачей более одного оператора. Оценка быстродействия и технологических сложностей. Демонстрация заводских образцов.

Сжатие сложных сигналов.

Демонстрация образца процессора сжатия сложного сигнала на основе алгоритма “быстрой” свертки в частотной области на основе БПФ.

Объясняются все основные преимущества по сравнению с согласованным фильтром на ПАВ (поверхностных акустических волнах): адаптивность, температурная независимость, дина мический диапазон и стоимость. Что охватывает основные тактические требования к радио локаторам. И еще – технологическая простота. Все это делает такое устройство сжатия сложных сигналов вне конкуренции с другими методами и устройствами.

Применение БПФ в современных авиационных и космических системах.

Процессоры обработки сигналов для самолетных и космических радиолокационных систем с синтезированным раскрывом антенны строятся в последнее время с использованием БПФ в требуемой модификации, в зависимости от задачи, решаемой системой. Демонстрируется образец одного из видов таких процессоров с использованием ПАВ, разработанный на ка федре радиоприборов. Изучаются его характеристики и технология изготовления.

Способы использования ПЛИС.

Оценка характеристик различных семейств ПЛИС (Хilings, Altera и др.), их структуры и осо бенностей применения, технологических характеристик, программирования, ознакомления с мат. обеспечением программирования, радиационной и температурной устойчивостью. Оз накомление с технологией монтажа на платах. Демонстрация готовых изделий и техники их испытаний. Анализ стоимостных характеристик, приборов контроля, отбраковки и прочее.

Перспективы развития систем на кристалле.

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, подготов ку к зачету.

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, подготов ку к зачету.

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

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, 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:

1. Лукашенко Ю.И., Хабаров С.В. Эффективные алгоритмы и методы цифровой обработки сигналов. Основы быстрого преобразования Фурье и его применения. Учебное пособие. М:, Издательский дом МЭИ, 2009.

2. Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы “ALTERA”: элементная база, системы проектирования и языки описания аппаратуры. М:, Издательский дом “Додэка ХХI”, 2002.

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

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

5. Уэйкерли Дж. Проектирование цифровых устройств. Т. II. Перевод с английского Е.В. Во ронова, А.Л. Ларина. М:, ПОСТМАРКЕТ, 2002.

б) дополнительная литература:

1. Борзов А.Б., Соколов А.В. и др. Методы цифрового моделирования радиолокационных ха рактеристик сложых объетов на фоне природных и антропогенных образований. – Зарубеж ная радиоэлектроника, 2001, № 5.

2. Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф. Облик перспективных бортовых радио локационных систем: возможности и ограничения. М:, Радиотехника, 2002.

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 «Радиолокационные и телевизионные системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Лукашенко Ю.И.

"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 Профили подготовки: «Радиолокационные и телевизионные системы»

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «КОНСТРУИРОВАНИЕ РЭС»

Цикл: профессиональный Вариативная часть в т.ч.

Часть цикла:

дисциплины по выбору № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному 108 час.

плану:

Трудоемкость в зачетных еди ницах: 1 семестр Практические занятия 36 час. 1 семестр Учебным планом не Лабораторные работы - предусмотрены Учебным планом не Расчетные задания - предусмотрены Объем самостоятельной рабо 72 час. 1 семестр ты по учебному плану (всего) Зачет (письменный) 2 час. 1 семестр Экзамен 3 час. 1 семестр Курсовой проект учеб Курсовые проекты (работы) ным планом не преду смотрен Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины «Конструирование РЭС» является обеспечение подготовки в области проектирования конструкций РЭС, необходимое для успешного целостного восприятия спе циальных дисциплин конструкторско-технологического направления учебного плана.

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

самостоятельно работать и принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-1, ОК-2, ПК-1, ПК-2);

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике конструирования РЭС (ПК-7);

принимать и обосновывать проектные решения при разработке конструкций РЭС с учетом психофизиологических факторов и электробезопасности (ПК-4);

использовать информацию о новых методах проектирования конструкций, РЭС, её защите от дестабилизирующих факторов (ПК-9, ПК-17).

Задачами дисциплины являются:

развить у обучаемых навыки функционально-технического проектирования конструк ций РЭА с учетом требований эргономики (ПК-8), (ПК-9);

дать информацию о методах создания и использования автоматизированных систем оп тимального выбора материалов, компонентов и конструктивов, применяемых при раз работке РЭА (ПК-9), (ПК-16), (ПК-17);

показать влияние на выходные характеристики и надежность конструкций дестабили зирующих факторов, указать пути их минимизации (ПК-9), (ПК-19);

познакомить с методами обеспечения работы конструкций РЭС в условиях высоких и низких температур, механических воздействий, повышенной влажности, паразитных электромагнитных полей, агрессивных химических и биологических воздействий (ПК-1), (ПК-19);

научить обосновывать и принимать технические решения при системном конструиро вании РЭС (ПК-1), (ПК-20).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к профессиональному циклу группы дисциплин по выбору студентов основной образовательной программы подготовки магистров направления: 210400 Радио техника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах бакалаврского цикла: «Инженерная и компьютерная графика», «Радиоматериалы и радиокомпоненты», «Основы конструирования и технологии производства РЭС», «Основы компьютерного проектирования РЭС», «Элек тромагнитная совместимость» и учебно-производственной практике.

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

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

Знать:

основы научных и прикладных проблем, возникающих при проектировании конст рукций РЭС (ОК-2, ПК-1);

базовые принципы конструирования РЭС (ПК-17);

способы обеспечения качества и надежности РЭС в заданных условиях эксплуатации (ПК-9).

Уметь:

выбирать компонентную базу конструкций по совокупности показателей качества (ПК-9);

оценивать и обеспечивать устойчивость РЭС к воздействию дестабилизирующих фак торов (ПК-10);

выполнять конструирование несущих и коммутационных узлов, а также микросборок (ПК-11);

Иметь представление:

об основных проблемах проектирования конструкций РЭС и технологиях ее изготов ления (ПК-2, ПК-13);

о многокритериальном автоматизированном выборе типовых и унифицированных компонентов и конструктивов (ПК-3);

о методах проектирования конструкций узлов и блоков РЭС (ПК-14).

Владеть:

терминологией и навыками дискуссии по профессиональной тематике, в конструиро вания РЭС (ПК-18);

методами поиска источников научно-технической информации (журналы, сайты Ин тернет) (ПК-6);

приемами использования вычислительной техники для решения конструкторско технологических задач (ПК-17, ПК-18).

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 Введение. Системный Тест на знание тер подход при проектиро- минологии, основных вании конструкций и проблем обеспечения технологий производст- эргономических и ва РЭА. Эксплуатацион- конструкторско 9 1 - 2 - ные, конструктивно- технологических технологические и эрго- требований, эколо номические требования гичности процессов к конструкции РЭА. производства.

Принципы формирова- Тест: Комплексиро 2 9 1 - 2 - ния конструкций, про- вание и композици блемы комплексирова- онное проектирова ния в сложных конст- ние конструкций..

руктивных системах.

Выбор проектно конструкторских реше- Коллоквиум: выбор ний по безусловным и допустимых и опти условным критериям мальных вариантов предпочтения. Автома- деталей конструкций тизированный много- РЭС в автоматизиро 15 1 - 8 - критериальный выбор ванных системах.

вариантов типовых и Слабые и сильные стандартных элемен- критерии выбора.

тов и материалов при Модели данных.

конструировании РЭС.

Учет психофизиологи Тест: Эргономиче ческих и эргономиче ские требования к ских требований при конструкции РЭА.

9 1 - 2 - разработке конструк Методы компоновки ций. Диаграммы ком органов управления.

форта.

Защита РЭС от тепло вых воздействий. Ме тоды расчета тепловых Тест: Многокритери режимов РЭС. Приме- альный выбор тепло 13 1 - 6 - ры конструктивных вого режима блока решений, обеспечи- РЭС.

вающих заданный теп ловой режим РЭС.

Защита РЭС от механи ческих воздействий.

Основные пути защиты Подготовка реферата 13 1 - 6 - от ударов, вибрации и линейных ускорений.

Защита РЭС от влаж ности. Влияние влаги на свойства металли ческих и изоляцион- Подготовка реферата 8 1 - 2 - ных материалов в кон струкциях РЭС.

Защитные и декоратив ные покрытия деталей РЭС. Металлические покрытия. Фосфатиро Подготовка реферата 8 1 - 2 - вание, оксидирование, воронение и анодное оксидирование. Лако красочные покрытия.

Герметизация РЭС как комплексная защита Подготовка реферата 8 1 - 2 - конструкций от агрес сивных сред. Пропитка.

Заливка. Обволакива ние. Вакуум-плотная герметизация.

Конструктивные осо бенности проектирова ния многослойных Подготовка реферата 11 1 - 4 - коммутационных плат.

Пайка. Монтаж накрут кой.

Зачет 2 1 Экзамен 3 1 Итого: 108 -- 36 -- 4.2 Содержание практических форм обучения 4.2.1. Практические занятия Содержание практических занятий 9 семестр 1. Введение. Системный подход при проектировании конструкций РЭС Базовые процессы и концепции проектирования конструкций РЭС. Особенности проек тирования РЭС различного назначения. Эксплуатационные, конструктивно-технологические и эргономические требования к конструкции РЭС. Логические и эвристические методы по иска проектных решений. Стандартизация, унификация и типизация элементной базы и ба зовых конструкций РЭС. Методы построения одномерных и многомерных параметрических рядов компонентов конструкций РЭА.

2. Принципы формирования конструкций Блочный, функционально-узловой, функционально-модульный принципы деления схем.

Особенности формообразования, и компоновки РЭА. Проблемы комплексирования в слож ных конструктивных системах.

3. Процедуры выбора вариантов при конструировании РЭС Описание объектов выбора: компонентной базы конструкций РЭС, а также вновь сгене рированных конструктивных решений. Модели данных и БД, их сравнение и особенности применения для задач выбора вариантов. Реляционная и ассоциативная модели данных в системах автоматизированного выбора. Формирование поискового образа запроса. Выбор допустимых вариантов в ассоциативной модели данных. Выбор оптимальных по Парето вариантов. Выбор оптимальных по L и -критериям вариантов в ассоциативных структурах.

Алгоритмы, примеры.


4. Разработка конструкции РЭС в системе «человек-машина-среда», информационно психологическое взаимодействие оператора с РЭА. Элементы эргономики и эстетический дизайн конструкций РЭС. Учет психофизиологических и эстетических требований при раз работке конструкций. Основные свойства формообразования: статичность и динамичность, соразмерность, визуальная логика. Диаграммы комфорта.

5. Защита РЭА от тепловых воздействий Влияние повышенных и пониженных температур на конструкцию РЭС. Основные виды теплообмена в конструкциях РЭС: теплопроводность, конвекция, излучение. Законы Фурье, Ньютона и Стефана Больцмана. Моделирование тепловых процессов с помощью электриче ских цепей. Естественное и принудительное охлаждение. Методы расчета тепловых режимов РЭС. Динамические тепловые режимы РЭС. Примеры теплозащиты конструкций. Многокри териальное проектирование теплового режима блока РЭС.

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

Примеры.

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

8. Защитные и декоративные покрытия деталей РЭА Металлические покрытия. Понятие потенциала металла по отношению к водороду.

Анодные и катодные покрытия. Цинкование и кадмирование по стали. Фосфатирование, ок сидирование, воронение и анодное оксидирование. Их свойства и области применения. Ла кокрасочные покрытия (ЛКП). Подготовка поверхности к нанесению ЛКП. Грунтовки, шпатлевки, выравнивание поверхности. Технология нанесения ЛКП. Типы покрытий для деталей РЭС: меламиноалкидные и нитроцеллюлозные покрытия, пентафталевые и глифта левые покрытия, эпоксидные покрытия. Рекомендации по выбору типа покрытия.

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

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

10. Конструктивные особенности проектирования многослойных коммутационных плат Метод открытых контактных площадок. Метод металлизации сквозных отверстий. Приме нение аддитивных технологий изготовления МПП. Метод мультивайер. Пайка. Монтаж на круткой.

4.2. Лабораторные работы программой не предусмотрены.

4.3. Расчетные задания: программой не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы. Курсовой проект учебным планом не преду смотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся по очно-заочной форме с применением мультимедий ных средств ЭОР и использованием УМК на CD.

Самостоятельная работа включает: подготовку к коллоквиумам и тестам, выполнение домашних заданий, подготовку и оформление рефератов, подготовку к зачету и экзамену.

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

Аттестация по дисциплине – последовательно текущая, дифференцированный зачет и эк замен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка, полученная на экзамене с уче том текущей успеваемости.

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

а) основная литература:

1. Покровский Ф.Н. Материалы и компоненты РЭС. Учебное пособие для вузов. –М.:

Изд. «Горячая линия -Телеком». 2005. - 352с.

2. Кандырин Ю.В. Методы и модели многокритериального выбора в САПР. Учебное по собие с грифом Минобра РФ. –М.: Изд.дом МЭИ. 2004г. -172с.

3. Кандырин Ю.В. Покровский Ф.Н. Сорокин С.А. Элементы конструкций радиоэлек тронной и электронно-вычислительной аппаратуры / под ред. Ю.В. Кандырина - М.: Из дательство МЭИ, 1994. -304 c.

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

Высш. шк., 1990. – 432 с.

б) дополнительная литература:

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

Радио и связь, 1982. -240 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы*):

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

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

РПУ МЭИ -2006. (150МБ).

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

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

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

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» для профиля подготовки магистров «Радиолокационные и телевизионные системы»

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Кандырин Ю.В.

"СОГЛАСОВАНО":

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

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Радиоприемных устройств д.т.н., профессор Гребенко Ю.А МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РАДИОЭЛЕКТОННЫХ СРЕДСТВ" Цикл: профессиональный вариативная часть, в т.ч.

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 36 час 2 семестр Практические занятия 18 час 2 семестр Лабораторные работы Не предусмотрены Расчетные задания, рефераты 12 час 2 семестр Объем самостоятельной рабо 54 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 сти в конструкциях ра- Контрольная работа 16 2 6 2 - диоэлектронных средств Фильтрация внутрисис Контрольная работа 16 2 4 4 - темных помех Источники и уровни мешающих излучений в Контрольная работа 16 2 6 2 - радиопередающих уст ройствах Взаимные помехи при усилении мощности не Контрольная работа 16 2 6 2 - скольких сигналов в общей частотной полосе Электромагнитная об становка в зоне радио- Контрольная работа 16 2 6 4 - приема Роль антенных уст ройств в формировании электромагнитной об- Контрольная работа 12 2 4 2 - становки и обеспече нии ЭМС.

Организационные меры обеспечения ЭМС. Рег Контрольная работа 12 2 4 2 ламент радиосвязи.

Рекомендации МСЭ Зачет 2 2 -- -- -- Экзамен 2 2 Итого: 108 36 18 - 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).



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





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

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