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 "Радиолокационные и телевизионные системы" ...»

-- [ Страница 4 ] --

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:

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

Удалова. –М.: Изд. дом МЭИ, 2008.

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

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

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

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

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., профессор Белов Л.А.

д.т.н. профессор Покровский Ф.Н.

д.ф.м.н. профессор Пермяков В.А.

«СОГЛАСОВАНО»

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

"УТВЕРЖДАЮ":

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

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

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

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

М2.2. плану:

Часов (всего) по учебному 2 семестр плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции 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 зачетных 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: Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЛОКАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ И СРЕД" Цикл: профессиональный Вариативная часть, в Часть цикла: т.ч. дисциплины по вы бору, ДВС № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр – ницах:

Лекции -- - Практические занятия 54 час 1 семестр Лабораторные работы -- - Расчетные задания, рефераты -- - Объем самостоятельной рабо 54 час 1 семестр ты по учебному плану (всего) Экзамен -- - Курсовые проекты (работы) – - Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является углубленное теоретическое и практическое освоение методологии и средств локации, применяемых для исследований Зем ли и космического пространства при решении задач океанографии, метеороло гии, геологии и геодезии, ледовой разведки, для изучения растительного покро ва, экологического мониторинга и радиоастрономии. Основные задачи курса:

- изучение локационных методов исследования для извлечения необходи мой информации об электрофизических и геометрических свойствах объектов и сред, а также определение потенциальных возможностей локационных систем на основе методов статистической теории обнаружения и измерения;

- формирование знаний о локационных методах, применяемых для иссле дований Земли и космического пространства, а также о способах решения на учных и технических проблем, возникающих в процессе разработки и исполь зования локационных систем.

При этом наибольшее внимание уделяется радиофизическим, а именно, радиолокационным методам исследования объектов и сред.

Освоение материала дисциплины позволит студентам научиться устанав ливать взаимосвязи тактических и технических параметров и характеристик в локационных системах с учетом реальных условий проектирования, производ ства и эксплуатации аппаратуры. Приобретенные знания и умения (компетен ции) позволят магистрам находить общий язык при работе в коллективе с про ектировщиками, технологами и эксплуатационниками локационной аппаратуры дистанционного зондирования. Кроме того, дисциплина знакомит с тенден циями развития теории локации в радио, акустическом и оптическом диапазо нах, а также с перспективами создания новых образцов локационных средств.

Дисциплина должна являться базой для курса проектирования радиолокацион ных систем и других курсов по выбору студентов.

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

базовой части общенаучного цикла М.1, математическое моделирование радиотехниче ских устройств и систем (М1.1.01), базовой части профессионального цикла М.2, устройства приема и обработки сигналов (М2.1.01), устройства генериро вания и формирования сигналов (М2.1.02), теория и техника радиолокации и радионавигации (М2.1.03).

Она является предшествующей для дисциплин в 10-11 семестрах по выбору студента (ДВС) в образовательной программе подготовки магистров. Освоение ее необходимо для успешного прохождения производственной и научно исследовательской практик, научно-исследовательской работы в семестре (М3.1.11, М3.1.12, М3.1.13) и результативной итоговой аттестации (М4).

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

Общекультурные компетенции (ОК):

способность самостоятельного изучения новых принципов функционирования, новых методов исследования локационной техники различных диапазонов (ОК-2);

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

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

Профессиональные компетенции (ПК):

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

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

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

Компетенции по видам деятельности.

- проектно-конструкторская деятельность:

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

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

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

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

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

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

- научно-исследовательская деятельность:

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

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

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

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

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

- организационно-управленческая деятельность:

способность организовывать работу коллективов исполнителей (ПК-21);

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

- научно-педагогическая деятельность:

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

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

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: Физические основы и методы функционирования локационных сис тем дистанционного зондирования природной среды. Характеристики объектов и сред локации. Основные алгоритмы и соотношения дистанционного зондиро вания объектов и сред. Методы обнаружения радиосигналов на фоне шумов и помех. Методы измерения электрофизических параметров объектов и сред. Ос новные алгоритмы обработки радиосигналов и соответствующие им структур ные схемы устройств.

Уметь: Рассчитывать технические характеристики и параметры локацион ных систем дистанционного зондирования. Использовать для исследований и моделирования локационных систем современную вычислительную технику.

Владеть: Представлениями о построении устройств, систем и комплексов дистанционного радиозондирования природной среды в радио, акустическом и оптическом диапазонах, а также об особенностях их использования и эксплуа тации.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3_ зачетных единиц.

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

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

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

1 2 3 4 5 6 7 8 Характеристики объек- Ответы на контроль тов радиолокационного ные вопросы на прак 9 1 4 -- наблюдения в радиофи- тических занятиях.

зических задачах Пространственно Ответы на контроль временная теория прие ные вопросы на прак 13 1 8 -- ма радиолокационных тических занятиях.

сигналов Общие проблемы дис танционного зондиро вания при радиофизиче Ответы на контроль ских исследованиях ные вопросы на прак 11 1 6 -- окружающей среды.

тических занятиях.

Устройства пассивного визирования в СВЧ и ИК диапазонах.

Радиолокационные ме Ответы на контроль тоды исследования ха ные вопросы на прак 11 1 6 -- рактеристик рассеяния тических занятиях.

поверхности Земли Ответы на контроль Прецизионная радио ные вопросы на высотометрия из кос- 11 1 6 -- практических заня моса.

тиях.

Основы теории радиоло- Ответы на контроль каторов с синтезирован- ные вопросы на прак 11 1 6 -- ным раскрывом антенны тических занятиях.

Радиолокаторы подпо- Ответы на контроль верхностного зондиро- ные вопросы на прак 7. 9 1 4 -- вания – георадары тических занятиях.

Радиоастрономические 8.

Ответы на контроль методы исследования ные вопросы на прак 13 1 8 -- космического тических занятиях.

пространства Локационные методы 9.

Ответы на контроль исследования объектов ные вопросы на прак и сред в оптическом 10 1 6 -- тических занятиях.

и акустическом диапа зонах Зачет устный 10 1 -- -- -- Экзамен -- -- -- -- -- - Итого: 108 -- 54 -- 4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия:

1. Характеристики объектов радиолокационного наблюдения в радиофизических задачах Основные определения. Принципы измерения координат и параметров движения объектов.

Локационные цели. Сложные и групповые цели. Объемно-распределенные цели. Поверхно стно-распределенные цели. Тактико-технические характеристики локационных систем.

Энергетические соотношения в задачах дистанционного зондирования. Статистический под ход к синтезу оптимальных алгоритмов обнаружения и оценки параметров радиолокацион ных сигналов. Расчеты характеристик обнаружения и потенциальных точностых характери стик локационных систем.

2. Пространственно-временная теория приема радиолокационных сигналов.

Пространственно-временное описание принимаемого радиолокационного сигнала. Про странственные частоты. Пространственно-временная функция корреляции. Оптимальный приемник, как согласованный пространственно-временной фильтр или коррелятор. Много функциональность и пространственная фильтрация помех в РЛС с ФАР.

3. Общие проблемы дистанционного зондирования при радиофизических исследованиях ок ружающей среды. Устройства пассивного визирования в СВЧ и ИК диапазонах.

Требования к носителям приборов дистанционного зондирования, предназначенных для ис следования окружающей среды. Формирование орбит космических носителей аппаратуры дистанционного зондирования Земли. Комплексирование аппаратуры дистанционного зон дирования, системы сбора и передачи информации. Устройства пассивного визирования в СВЧ и ИК диапазонах. Особенности пассивного визирования. Радиотепловое излучение. Ра диометрические приемники. Реализация спутниковых радиометрических комплексов. Пас сивная локация малозаметных объектов. Пассивное визирование в инфракрасном диапазоне Устройства пассивного визирования в СВЧ и ИК диапазонах.

4. Радиолокационные методы исследования характеристик рассеяния поверхности Земли Особенности скаттерометрии в радиодиапазоне. Задачи, решаемые скаттерометрами. Мето ды обзора пространства. Методы пространственной селекции. Способы снятия характери стик отражения и обеспечение точности измерений. Режим работы скаттерометров. Примеры некоторых разработанных и испытанных радиоскаттерометрических систем для исследова ния характеристик морской поверхности. Результаты экспериментальных измерений харак теристик отражения скаттерометрами и использования их для определения некоторых свойств земных покровов.

5. Прецизионная радиовысотометрия из космоса.

Задачи, решаемые прецизионным радиовысотомером космического базирования. Обзор со временного состояния спутниковой радиовысотометрии. Анализ статистических характери стик сигналов прецизионного радиовысотомера, отраженных от морской поверхности. Син тез оптимальных алгоритмов обработки отраженных сигналов и оценка потенциальной точ ности измерения высоты. Особенности реализации структурной схемы прецизионного ра диовысотомера.

6. Основы теории радиолокаторов с синтезированным раскрывом антенны Назначение РСА и способы обзора пространства. Принцип получения высокого разрешения по поверхности. Анализ траекторного сигнала. Принцип обработки сигналов РСА. Расчет основных параметров и выбор формы зондирующего сигнала. Принципы построения РСА.

Структурная схема РСА и оценка качества получаемой информации. Системы цифровой обработки. Интерферометрический режим работы РСА.

7. Радиолокаторы подповерхностного зондирования – георадары Электрические свойства сред с потерями (диссипативные среды) и их влияние на характери стики прохождения радиоволн. Отражение электромагнитных волн от слоистой среды. Ме тоды радиолокационного подповерхностного зондирования. Особенности обработки подпо верхностных сигналов.

8. Радиоастрономические методы исследования космического пространства Общие сведения о радиоастрономии. Радиоизлучение дискретных и пространственно протяженных радиоастрономических космических объектов. Требования к радиотелескопам.

Зеркальные радиотелескопы. Многоэлементные радиотелескопы с незаполненной аперту рой. Апертурный синтез в радиоастрономии. Радиолокационные исследования планет с Земли и с космических аппаратов. Внеатмосферная астрономия.

9. Локационные методы исследования объектов и сред в оптическом и акустическом диапазонах Введение в оптическую локацию. Энергетический расчет характеристик отражения. Стати стические свойства отраженных сигналов в оптическом диапазоне. Условия обнаружения оптических сигналов. Пример расчета характеристик лазерных локационных систем. Вари анты технической реализации оптических локационных систем. Ультразвуковые методы ис следования внутренней структуры объектов.

4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетное задание учебным планом не предусмотрено 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия предусматривают углубленное рассмотрение основных разделов дисциплины для формирования знаний о локационных методах, применяемых для радиофи зических исследований Земли и космического пространства при решении задач океаногра фии, метеорологии, геологии и геодезии, ледовой разведки, подповерхностных сред, для изучения растительного покрова, экологического мониторинга и радиоастрономии.

Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям, подготовку к кон трольным работам и подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тесты, устный опрос, ответы на кон трольные вопросы на практических занятиях, защита рефератов по темам дисциплины.

Аттестация по дисциплине – зачет.

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

а) основная литература:

1. Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И. Локационные методы исследования объек тов и сред. Учебник./Под ред. профессора А.И. Баскакова. М.: Академия, 2011..

2. Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И., Терехов В.А. Радиолокационные и радио навигационные измерительные системы. М.:Учебное методическое пособие МЭИ, 2008.

3. Баскаков А.И., Лукашенко Ю.И., Щернакова Л.А. Зондирующие радиолокационные сиг налы. М.: Уч. пособие МЭИ, 2011 (в настоящее время находится на переиздании типографи ей МЭИ).

4. Бакулев П.А.. Радиолокационные системы. М.: Радиотехника, 2004.

5. Радиотехнические системы. Учебник / Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Академия, 2008.

6. Вопросы подповерхностной радиолокации./ Под ред. А.Ю. Гринева. М.: Радиотехника, 2005.

7. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанци онного зондирования Земли. / Под ред. Г.С. Кондратенкова. Учебное пособие. М.: Радиотех ника, 2005.

8. Михайлов В.Ф., Брагин И.В., Брагин С.И. Микроволновая спутниковая аппаратура дис танционного зондирования Земли. Учебное пособие. Изд. Санкт-Петербургского госунивер ситета аэрокосмического приборостроения, 2003.

б) дополнительная литература:

1. Пассивная радиолокация. Методы обнаружения объектов. /Под ред. Р.П. Быстрова и А.В.

Соколова. М.: Радиотехника, 2008.

2. Неронский Л.В., Михайлов В.Ф., Брагин И.В. Микроволновая аппаратура дистанционного зондирования поверхности Земли и атмосферы. Радиолокаторы с синтезированной аперту рой антенны. Учебное пособие. Изд. Санкт-Петербургского госуниверситета аэрокосмиче ского приборостроения, 1999.

3. Пашков Б.А. Радиолокационные исследования планеты Венера. М.: Учебное пособие МЭИ, 1998.

4. Основы импульсной лазерной локации. / Под ред. И.Б Федорова. М.: Издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2006.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.dspa.ru;

www.sirenza.com;

www.hittite.com б) другие:

иллюстрационный материал по дисциплине, электронная версия учебных пособий, авторские компьютерные программы исследования локационных сигналов и систем.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций на практических заня тииях, учебной лаборатории с ПЭВМ, учебный компьютерный класс.

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:

д.т.н., профессор Баскаков А.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 Магистерская программа: Радиолокационные и телевизионные системы 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 III № 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 54 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.2.2.08, ДВС, Груп па III 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.

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

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 6 1(9) 0 3 - лов с чистым спектром Структурные схемы синтезаторов частот и 12 1(9) 0 6 - их компонентная база Цифровые вычисли тельные синтезаторы 14 1(9) 0 6 - частот Формирование модули рованных сигналов в Контрольная работа 11 1(9) 0 6 - цифровых вычисли- по ЦВС тельных синтезаторах Синтезаторы с фазовой автоподстройкой час- 17 1(9) 0 9 - тоты (СЧ ФАПЧ) Быстродействие, по грешность установки Контрольная работа 14 1(9) 0 8 - частоты и уровень шу- по СЧ ФАПЧ ма в СЧ ФАПЧ Формирование сигна лов с модуляцией час- 16 1(9) 0 8 - тоты Синтезаторы сигналов 14 1(9) 0 8 - произвольной формы Зачет Письменный зачёт 4 1(9) -- -- - Итого: 108 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:

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

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

б) дополнительная литература:

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

2007.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.analog.com;

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

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Белов Л.А.

"СОГЛАСОВАНО":

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

"УТВЕРЖДАЮ":

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

Удалов Н.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Магистерская программа: Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЛАЗЕРНЫЕ И ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ»

Цикл: профессиональный Вариативная часть, в Часть цикла: т.ч. дисциплины по вы бору, ДВС № 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 — — Объем самостоятельной рабо 36 часов 1 семестр ты по учебному плану (всего) Экзамен — — Курсовые проекты (работы) — — Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение и освоение студентами:

Классификация лазерных и телевизионных систем траекторных измерений (ТИ);

Основные принципы и стадии проведения НИОКР;

Прохождение оптического излучения через атмосферу;


особенности статистического распределения сигналов и шумов в оптическом диа пазоне;

особенности построения подсистем лазерных и телевизионных систем траекторных измерений различного назначения;

приемные и передающие системы оптического диапазона;

основные типы лазерных передатчиков;

фотоприемные устройства лазерных и телевизионных систем;

принципы измерения дальности в лазерных системах;

принципы измерения угловых координат в лазерных и телевизионных системах ТИ;

особенности систем наведения и сопровождения целей лазерных и телевизионных систем ТИ;

лазерно-телевизионные системы видения в мутных средах;

Инфракрасные (тепловизионные) ситемы ТИ.

лидарные системы дистанционного мониторинга.

Современные зарубежные и отечественные лазерно- телевизионные и ИК системы ТИ.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать:

знаниями основных принципов и стадий проведения НИОКР;

знаниями особенности прохождения оптического излучения через атмосферу;

способностью проведения расчета энергетического потенциала лазерных и телеви зионных систем, привлекать для их решения соответствующий математический ап парат (ПК-2);

знаниями особенностей оптических подсистем лазерных, телевизионных и ИК сис тем ТИ;

знаниями о современных лазерах для систем траекторных измерений;

знаниями о современных фотоприемных устройствах лазерных, телевизионных и ИК системах;

знаниями о методах измерения дальности лазерных систем ТИ;

знаниями о методах измерения угловых координат лазерных, телевизионных и ИК системах;

знаниями о принципах построения и современной элементной базе систем автосо провождения цели;

достаточными знаниями о методах видения и измерения координат в тумане, в воде и запыленной среде;

достаточными знаниями о ИК (тепловизионных) системах;

достаточными знаниями о лидарных дистанционных системах мониторинга хими ческих соединений с малыми концентрациями;

достаточными знаниями о современных зарубежных и отечественных лазерно телевизионных системах ТИ;

способами и средствами получения, хранения, переработки информации, ориенти роваться в проблемах информационной безопасности (ОК-11,ОК-12);

достаточными знаниями и навыками, чтобы используя в профессиональной дея тельности основные законы естественнонаучных дисциплин, применять методы ма тематического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального и с следования (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 экспери ментальных данных (ПК-5);

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

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования дет а лей, узлов и устройств лазерно-телевизионных систем (ПК-9);

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

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

способностью разрабатывать проектно-конструкторскую документацию в соответ ствии с методическими и нормативными требованиями (ПК-10, ПК-18).

Задачами дисциплины являются познакомить студентов с современным состоянием лазерных, телевизионных и ИК систем в России и за рубежом;

познакомить обучающихся с современными методами получения траекторной ин формации, лазерных, телевизионных и ИК систем;

дать углубленное представление о тенденциях развития и современным состоянием элементной базы лазерных, телевизионных и ИК систем;

ознакомить студентов с основными алгоритмами измерения дальности и угловых координат в лазерных, телевизионных и ИК системах;

международных подходах, требованиях и рекомендациях к решениям задачи реа лизации телевизионного вещания в стандарте высокой четкости (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 зарядо вой связью (ПЗС), матричным ПЗС с кадровым и строчным переносом, КМОП преобразователям изображения;

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

дать представление об аппаратурной реализации специализированных лазерных и телевизионных систем на современной элементной базе.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина М2.2.09 относится к вариативной части в т. ч. дисциплине по выбору Профес сионального цикла М2 подготовки магистров по программе «Радиолокация и телевизион ные 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 устройст ва и микропроцессоры» (Б3.1.11), «Цифровая и микропроцессорная техника» (Б3.2.08), «САПР современных программируемых логических интегральных схем» (Б3.2.14).

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации и при изучении дисциплин «Локационные методы исследования объектов и сред» (М2.2.07), «Цифровые телевизионные системы, МП, и ПЛИС в телевидении»

(М2.2.11), «Основы телевидения ч.2» (М2.2.05). «Проектирование цифровых телевизионных систем» (М2.2.18).

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

Знать:

основные принципы и стадии проведения НИОКР;

особенности прохождения оптического излучения через атмосферу;

методику проведения расчета энергетического потенциала лазерных и телевизионных систем, привлекать для их решения соответствующий математический аппарат;

современную элементную базу лазерных, телевизионных и ИК систем ТИ;

методы измерения дальности и угловых координат лазерных, телевизионных и ИК системах;

принципы построения и современную элементную базу систем автосопровождения це ли;

методы видения и измерения координат в тумане, в воде и запыленной среде;

современные ИК (тепловизионных) систем;

лидарные дистанционные системы мониторинга химических соединений с малыми кон центрациями;

современные зарубежные и отечественные лазерно-телевизионные системы ТИ;

функционирование и построение различных лазерно-телевизионных систем ТИ веща ния, современное состояние и пути развития аппаратно –программных комплексов;

современные методы автоматизации эксперимента, построение измерительных ком плексов на базе многофункциональных блочных платформ, на базе готовых PХI сис тем, методы построения измерительных и тестирующих систем в среде графического программирования 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 по строения лазерно-телевизионных, аппратно-програмных комплексов, использовать дос тижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

моделировать и проектировать аппаратуру, максимально использующую весь арсенал специализированных САПР (ПК-9);

использовать современную элементную базу, новейшие разработки ПЛИС и микропро цессоров при разработке и проектировании лазерно-телевизионных устройств систем ТИ используя новейшие комплексы макетирования, отладки и среду графического программирования LabVIEW для сбора информационных данных и управления при борами, датчиками и компьютерными средствами обработки и вывода результатов.

(ПК-10);

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

Владеть:

терминологией в области цифровой техники, цифровой обработки информации, автома тизации эксперимента лазерно-телевизионных устройств (ПК-6);

методами получения и исследования параметров лазерно-телевизионных устройств (ПК-5, ПК-6);

методами построения лазерно-телевизионных устройств, создания автоматизирован ных измерительных и испытательных комплексов (ПК-9, ПК-10);

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

навыками и методами тестирования разработанной аппаратуры.

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

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

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


1 2 3 4 5 6 7 8 Лазерные и телевизион ные системы траекторных измерений. Обобщенная Тест 4 1 - 2 -- схема лазерно телевизионной системы ТИ Порядок и стадии выпол нения НИР и ОКР Тест 4 1 2 -- Прохождении лазерного Тест излучения через атмосфе- 4 1 - 2 -- ру Статистические свойства сигналов и шумов в види- мом и инфракрасном диа- Контрольная работа 4 1 2 -- пазонах, влияние турбу лентности атмосферы Классификация лазерных Тест 5 4 1 2 -- систем Приемные и передающие Тест 4 1 - 2 -- оптические подсистемы.

Тест 7 Лазерные передатчики 4 1 2 -- Контрольная работа Фотоприемные устройства 4 1 - 2 -- Принципы измерения Тест дальности в лазерных сис- 4 1 - 2 - темах ТИ Принципы измерения уг Тест ловых координат в систе- 4 1 - 2 - мах ТИ Алгоритмы и методы ав тосопровождения в лазер- Тест 4 1 - 2 - ных и телевизионных сис темах Системы видения и изме Контрольная работа рения координат в мутных 4 1 - 2 - средах Современные ИК (тепло Тест визионные) системы тра- 4 1 - 2 - екторных измерений Лидарные системы дис Тест 12 1 - 6 - танционного мониторинга Современные отечествен ные и зарубежные лазер Тест 4 1 - 2 - ные, телевизионные и ИК системы ТИ По результатам тес тирования и кон Зачет 4 1 - 2 - трольных работ Экзамен — — — — — — Итого: 72 1 -- 36 -- 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия Лазерные и телевизионные системы траекторных измерений. Обобщенная схема ла 1.

зерно-телевизионной системы ТИ. Особенности лазерных и телевизионных локаторов.

Порядок и стадии выполнения НИР и ОКР.

2.

3. Прохождении лазерного излучения через атмосферу. Статистические свойства сигналов и шумов в видимом и инфракрасном диапазонах, влияние турбулентности атмосферы.

4. Классификация лазерных систем по дальности действия.

5. Современная элементная база лазерных, те6левизионных и ИК Систем ТИ.

6. Основные принципы измерения координат в лазерно-телевизионных системах ТИ.

7. Алгоритмы и методы автосопровождения в лазерных и телевизионных системах ТИ.

8. Системы видения и измерения координат в тумане, под водой и запыленной среде.

9 -10. Современные ИК (тепловизионные) системы траекторных Основные отличая от теле визионных систем видимого диапазона.

11 – 12. Лидарные системы дистанционного мониторинга загрязнений атмосферы, поиск наркотиков и взрывчатых веществ и их компонентов.

13 – 16. Современные отечественные и зарубежные лазерные, телевизионные и ИК системы ТИ.

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 предусматривают углубленное рассмотрение основных разделов дисциплины, практическое знакомство с компонентами и системами лазерных и телевизион ных систем ТИ, методами исследования параметров оптических сигналов, методами оценки точности и дальности действия систем ТИ.

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

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

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка по зачету.

В приложение к диплому вносится оценка по зачету.

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

а) основная литература:

1.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-., 1997, с.

26 - 33.

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

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

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

5. A Bryuhoveckij, J. Bugaev, A. Suetenko Lidar complex for remote parameter measure ment of soiling an organic origin and their identifications. (SHERNA-LIDAR) Proc. SPIE, Vol.

6594, 65940I (2007);

DOI:10.1117/12.725599.

. 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.

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

Гуткин Л.С. Проектирование радиосистем и радиоустройств: Учебное пособие для 8.

вузов.- М. Радио и связь, 1986. -288 с.

Лазерная локация, Матвеев И.Н., Протопопов В.В., Троицкий И.Н., Устинов Н.Д.

9.

Под. Ред. Устинова Н.Д. – М: Машиностроение,1984.

Аснис Л.А., Васильев В.П., Волконский В.Б. Лазерная дальнометрия. М.;

Радио и 10.

Связь, 1995-256стр.

Бугаев Ю.Н. Аналитическая модель и некоторые результаты оценки характеристик из 11.

лучения фона небосвода в длинноволновом ИК диапазоне. Материалы 3 НТК, Филиал ВА РВСН, 2000г., 12 с.

Радиотехнические и радиооптические системы: Учебное пособие для студентов вузов/ 12.

Э.А. Засовин, А.Б. Борзов, Р.П. Быстров, Е.П. Илясов, А.А. Потапов, А.В. Соколик, А.Н. Ти тов/ Под. Ред Э.А. Засовина. М. Круглый год, 2001.752 с.

Справочник по инфракрасной технике./Ред. У.Вольф, Г.Цисис. В 4-х тт., Т.1 Физика 13.

ИК-излучения: Пер. с англ.–М.: Мир, 1995.–606 стр.

Устинов Н.Д., Матвеев И.Н., Протопопов В.В. Методы обработки оптических полей в 14.

лазерной локации. - М. «Наука», 1983, 272 с.

15.Зуев В.Е. Распространение лазерного излучения в атмосфере.–М.: Радио и связь, 1981. – 288 с.

Сигналы и помехи в лазерной локации/В.М. Орлов, И.В. Самохвалов, Г.М. Креков и 15.

др.;

Под ред. В.Е. Зуева.–М.: Радио и связь, 1985. – 264 с.

б) дополнительная литература:

Комолов Д.А., Мяльк Р.А., Зобенко А.А., Филиппов А.С. Системы автоматизирован 1.

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

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

2007, 473 с.

Бугаев Ю.Н. Лазерная спутниковая дальномерная станция. Доклад на научной сессии 3.

ВМЕИ “Ленин”, София, 1989 г. Сборник материалов докладов, 1989 г. 9 с.

Теоретические основы радиолокации. Ред. Дулевич В.Д. – М., Сов.Радио, 1978. – 4.

с.

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, 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 Бугаев Ю.Н.

«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) _ Направление подготовки: 210400 РАДИОТЕХНИКА Магистерская программа: Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДЫ СЖАТИЯ ДАННЫХ И ВИДЕОИНФОРМАЦИИ»

Цикл: профессиональный Вариативная часть в т.

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

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 1 семестр – ницах:

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

Учебным планом предусмотрено:

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

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

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

- Изучение избыточности телевизионного сигнала.

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

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

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

способностью использовать на практике умения и навыки в организации исследова тельских и проектных работ (ОК-4, ПК-1) способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятель ности новые знания и умения (ПК-4) способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико математический аппарат (ПК-2);

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

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и прибо ров, в соответствии с целями магистровской программы (ПК-5,ПК-7) способностью владеть основными приемами обработки и представления эксперимен тальных данных (ПК-5);

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

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

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

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

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

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

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

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

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

.

дать представление об аппаратурной реализации цифровых ТВ систем на базе мно гофункциональной модульной архитектуре, реализованной в стандарте PXI в среде графи ческого программирования NI LabVIEW 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина М2.2.2.10 относится к вариативной части в т. ч. дисциплине по выбору ДВС цикла М2 подготовки магистров по программе «Радиолокация и телевизионные системы» в рамках направления 210400 «Радиотехника».

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

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

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

(Б2.2.17), «Локационные методы исследования объектов и сред» (М2.2.07), «Цифровые те левизионные системы, МП, и ПЛИС в телевидении» (М2.2.11), «Основы телевидения ч. (М2.2.05). «Теория и техники радиолокации и радионавигации (2.1.03). Проектирование цифровых телевизионных систем» (2.2.18).

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

Знать:

3.

Знать:

основные принципы и стадии проведения НИОКР;

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

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

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

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

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

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

Уметь:

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

моделировать и проектировать аппаратуру, максимально использующую весь арсенал мультимедийных возможностей специализированных телевизионных систем (ПК-9);

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

проводить необходимые расчеты при проектировании деталей, узлов кодеков и деко деров и радиотехнических устройств в соответствии с техническим заданием и с использова нием средств автоматизации проектирования (ПК-10);

Владеть:

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

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

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

методами и навыками построения устройств для сжатия и декодирования информа o ции в различных специализированных телевизионных системах, создания автоматизирован ных измерительных и испытательных комплексов (ПК-9, ПК-10);

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

навыками и методами тестирования разработанной аппаратуры.

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

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

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

1 2 3 4 5 6 7 8 Определение понятия мультимедиа, Общие Тест 4 9 - 2 -- 2 принципы сжатия инфор мации Использование в радио локации цифровой и теле-видеоинформации Тест 4 9 2 -- и другой оптической информации Алгоритм JPEG. Алго- Тест 4 9 - 2 -- 2 ритм Хаффмана Век торное квантование.

Защита расчетного Алгоритм Хаффмана с фик 4 сированной таблицей - задания 4 9 2 -- Group 3.

CCITT Алгоритмы архивации с Тест потерями. Рекурсивный 4 9 2 -- (волновой) алгоритм.



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.