авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

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


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |

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

-- [ Страница 5 ] --

Фрактальный алгоритм. Тест 4 9 - 2 -- Алгоритм MPEG-2 Тест 7 4 9 2 -- Алгоритм MPEG- Контрольная работа 4 9 - 2 -- Алгоритмы MPEG-7 и Тест 4 9 - 2 - MPEG- Основные особенности Тест цифровых ТВ-систем. 4 9 - 2 - Стандарты DVB Спутниковые распреде- Тест 4 9 - 2 - ленные системы ЦТВ Контрольная работа Алгоритм MPEG-J 4 9 - 2 - Аудио-кодирование с ма лыми задержками. Пара Тест 4 9 - 2 - метрическое кодирование звука Создание контента в стан- Тест 4 9 - 2 - дартах MPEG Тест Дискрипторы 4 9 - 2 - Технология сжатия изображения в систе Тест мах дистанционного 4 9 - 2 - зондирования Земли Изучение принципов по Защита расчетного строения измерительной задания 4 9 - 2 - аппаратуры на базе блоч ной архитектуры По результатам тес тирования, кон трольных работа и Зачет 4 9 - 2 - защиты расчетных заданий Экзамен -- -- - Итого: 72 0 36 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены.

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

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

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

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

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

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

7. Технология сжатия изображения в системах дистанционного зондирования Земли.

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

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

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

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

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

Аттестация по дисциплине – зачет.

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

В приложение к диплому вносится оценка за 10 семестр.

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

а) основная литература:

1.Цифровое сжатие видеоинформации и звука. Авторы Артюшенко В.М., Шелухин О.И., Афонин М.Ю. Издательство Издательский дом Дашков и К, Год Видеопоследователь ность издания 2003.

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

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

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

Под ред. И.Б. Фоменко,- М.;

Связь. 1980г.

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

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

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

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

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

DOI:10.1117/12.725599.

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

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

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

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

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

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

б) дополнительная литература:

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

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

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

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

ni.com/russia;

www.altera.com;

www.xilinx.com;

www.altera.ru, www.plis.ru, 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 и учебного компьютерного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «РАДИОТЕХНИКА» и магистерской про грамме: 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) 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 "ЦИФРОВЫЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ, МП и ПЛИС в ТЕЛЕВИДЕНИИ»

Цикл: профессиональный вариативная часть в т. ч.

Часть цикла: дисциплина по выбору, ДВС № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр – ницах:

— — Лекции Практические занятия 36 час 2 семестр — — Лабораторные работы — — Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабо 36 час 2 семестр ты по учебному плану (всего) — — Экзамен — — 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 разработке, исследовании, тестировании и наладке специализиро ванного телевизионного оборудования:

Учебным планом предусмотрено:

- Углубленное знакомство со специализированным комплексом изучения основных принципов передачи и воспроизведения ТВ изображений «ТЕСТЕР-Э», позволяющего ис следовать основные параметры ТВ сигналов (как ч/б, так и сигналов систем цветного т е левидения PAL, SECAM, сигналов цифрового ТВ (DVB-S, DVB-S II,DVB-T;

проводить качественную оценку видеоизображений с использованием телевизионных испытательных таблиц (ТИТ).

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

- Изучение погрешностей и шумов дискретизации, анализ шумов квантования.

- Изучение принципов и методов нелинейного квантования.

- Знакомство с цифровыми фильтрами (пространственные фильтры нижних (ФНЧ) и верх них частот (ФВЧ), медианный, Лапласа, Собела.

- Изучение избыточности телевизионного сигнала. Анализ шумов кодирования и сжатия ви деоизображения.

- Изучение аудиокодеков. Знакомство со стандартами, принципами и методами аудиокоди рования.

- Изучение принципов и методов видеомонтажа на базе камкордера JVC GY-HM790E.

- Изучение принципов формирования телевизионного цифрового контента. Изучение типов модуляции - Изучение канала передачи телевизионного сигнала с помощью радиочастотного ком плекса на платформе PXI 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, 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 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;

познакомить студентов с современным состоянием телевизионного оборудования привить навыки к самостоятельному освоению новейших технических разработок, привить навыки к организации и проведению экспериментальных исследований с применением со временных средств и методов.

дать студентам 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 2.2.12 относится к вариативной части в т. ч. дисциплине по выбору Профессио нального цикла М2 подготовки магистров 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 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 «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). «Проектирование цифровых телевизионных систем» (М2.2.18).

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

4.

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 ТV, методам цифровой компрессии, цифрового кодирования, фильтрации сигналов, методам линейного и нелинейного видеомонтажа, редакти рования и микширования телевизионных программ;

(ОК-10, ПК-3);

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 и аппаратуру исследования параметров аналогового и цифрового телевизионных сигналов, аппаратуру исследования качественных характеристик ТВ сигналов телевизионным испытательным таблицам (ПК-9, ОК-11,ОК-12);

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);

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).

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 прибора ми, датчиками и компьютерными 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 и навыками построения специализированных телевизионных систем, o создания автоматизированных 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 Знакомство с методами и средствами исследования Тест 4 2 - 2 -- 2 телевизионных парамет ров Изучение универсального 2 Тест 4 2 2 -- комплекса«Тестер-Э»

Исследование параметров Тест реального телевизионного 4 2 - 2 -- 2 изображения Исследование параметров Защита расчетного 4 сигналов цифрового теле- задания 4 2 2 -- визионного сигнала Качественная оценка ви Тест деоизображений с ис- 4 2 2 -- пользованием ТИТ Изучение погрешностей и шумов дискретизации, Тест 4 2 - 2 -- анализ шумов квантова ния.

Изучение принципов и Тест методов нелинейного 4 2 2 -- квантования Знакомство с цифровыми Контрольная работа 4 2 - 2 -- фильтрами Анализ шумов кодирова- Тест 4 2 - 2 - ния и сжатия Тест Изучение аудиокодеков. 4 2 - 2 - Изучение студийного обо Тест рудования на базе кам- 4 2 - 2 - кордера JVC GY-HM790E..

Изучение принципов и Контрольная работа 4 2 - 2 - методов видеомонтажа Изучение принципов Тест 4 2 - 2 - формирования контента.

Изучение канала передачи Тест 4 2 - 2 - телевизионного сигнала Изучение архитектуры Тест 4 2 - 2 - стандарта PXI Изучение среды графиче ского программирования Тест 4 2 - 2 - NI LabVIEW Изучение принципов по Защита расчетного строения измерительной задания 4 2 - 2 - аппаратуры на базе блоч ной архитектуры По результатам тес тирования, кон трольных работа и Зачет 4 2 - 2 - защиты расчетных заданий Экзамен 10 -- -- -- -- -- - Итого:

11 72 2 -- 36 - 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 11 семестр 1. Знакомство с методами и средствами исследования телевизионных параметров. Изучение универсального комплекса исследования параметров аналогового телевизионного сигна ла «Тестер-Э». Исследование параметров реального телевизионного изображения (ч/б изображения, систем PAL SECAM );

2. Исследование параметров сигналов цифрового телевизионного сигнала с помощью ком плекса «Тестер-Э». Изучение приемо-передающей станции спутниковой связи класса VSAT - Linkstar. Изучение стандартов DVB-S, и DVB-S2.

3. Качественная оценка видеоизображений с использованием телевизионных испытатель ных таблиц (ТИТ). Изучение типов ТИТ.

4. Изучение методов исследования погрешностей и шумов аналого –цифрового преобразо вания. Изучение погрешностей и шумов дискретизации, анализ шумов квантования.

5. Изучение принципов и методов нелинейного квантования. Неравномерный квантователь как совокупность компрессора, равномерного квантователя и экспандера. Гамма коррек ция.

6. Знакомство с цифровыми фильтрами (пространственные фильтры нижних ФНЧ и верх них частот ФВЧ, медианный, Лапласа, Собела.

7. Изучение избыточности телевизионного сигнала. Анализ шумов кодирования и сжатия видеоизображения.

8. Изучение аудиокодеков. Знакомство со стандартами, принципами и методами аудиоко дирования.

9. Знакомство с принципами организации аппаратно- студийного комплекса (АСК). Изу чение студийного оборудования на базе камкордера JVC GY-HM790E..

10-11. Изучение принципов и методов видеомонтажа на базе камкордера JVC GY-HM790E.

12-13. Изучение принципов формирования контента. Изучение типов модуляции амплитудная модуляция (АМ) квадратурно -фазовая (QPSK), квадратурно- амплитуд ная модуляция - (16-, 64-, 256-QAM).

14-15. Изучение канала передачи телевизионного сигнала с помощью радиочастотного комплекса на платформе PXI.

16-17. Изучение блочной аррхитектуры построения измерительной аппаратуры стандарта PXI и среды графического программирования NI LabVIEW.

.

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

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия учебным планом не предусмотрены Практические занятия предусматривают углубленное рассмотрение основных разделов дисциплины, практическое знакомство с 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, самостоятельное освоение необходимой измерительной тенхникой Самостоятельная работа включает выполнение расчетных заданий, подготовку к тестам, контрольным работам и зачету.

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

Аттестация по дисциплине – зачет.

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

В приложение к диплому вносится оценка за 10 семестр.

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

а) основная литература:

1. 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.

31. Технологии Video over IP // www.isp-planet.com/ru/solprod/ipv.

32. Predicting the Shape of TV Over IP, Gerry Blackwell // www.cti/technology/2004/tvoip. html.

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

34. Кривошеев М.И., Основы телевизионных измерений, М. Радио и связь, 1989, 608тс.

б) дополнительная литература:

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

2001, 224 с.

Комолов Д.А., Мяльк Р.А., Зобенко А.А., Филиппов А.С. Системы автоматизирован 2.

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., 3.

2007, 473 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, 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 и учебного компьютерного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «РАДИОТЕХНИКА» для магистерской программы: «РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ И ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.ф.-м.н., доцент Брюховецкий А.П.

к.т.н., доцент Третьяков В.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) 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 "АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТЕНН И УСТРОЙСТВ СВЧ НА БАЗЕ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПАКЕТОВ" Цикл: Профессиональный М Вариативная, в том чис Часть цикла: ле дисциплины по выбо ру студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Лекции Практические занятия 36 час 2 семестр Лабораторные работы Не предусмотрены Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабо 72 час ты по учебному плану (всего) Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является углубленное изучение методов и программных продуктов для автоматизированного проектирования антенных и СВЧ устройств По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональ ной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования для машинного проектирования антенн и СВЧ устройств (ОК-10) осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники. (ПК-18) Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с математическими моделями антенн и устройств СВЧ, познакомить обучающихся с современными численными методами и программными продуктами для расчета антенн и устройств СВЧ.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М2 основной образо вательной программы подготовки магистров по программе магистерской подготовки При кладная электродинамика направления 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на дисциплинах бакалавриата: «Математика», «Численные методы», «Электродинамика», «Техническая электродинамика», «Устройства СВЧ и антенны».

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:

терминологию автоматизированного проектирования антенн и устройств СВЧ (ОК-10, ПК-19);

источники научно-технической информации (книги, журналы, сайты Интернет) по про ектированию антенн и устройств СВЧ (ПК-18) Уметь:

проводить расчеты характеристик антенн и СВЧ устройств с помощью современных математических пакетов (ОК-10);

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области антенн и устройств СВЧ (ОК-2);

навыками поиска информации по вопросам антенн и устройств СВЧ (ПК-6);

методами расчета характеристик антенн и СВЧ устройств с помощью современных ма тематических пакетов (ПК-19), 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 успевае Семестр Форма промежуточной ную работу студентов и п/ мости аттестации трудоемкость (в часах) п (по разделам) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Обзор методов и совре менного программ-ного обеспечения для проек- 12 - 6 - (10) тирования антенн и СВЧ устройств Решение оптических за дач с помощью программ Домашнее задание 16 2 - 5 - электродинамического моделирования Решение задачи дифрак ции электромагнитных Домашнее задание 16 2 - 5 - волн на неоднородных структурах Расчет нагрева СВЧ кон струкций, работающих в Домашнее задание 16 2 - 5 - условиях высоких мощ ностей Биологические задачи, решаемые с помощью Домашнее задание 16 2 - 5 - современного программ ного обеспечения Анализ анизотропных сред и устройств с ис Домашнее задание 16 2 - 5 - пользованием сложных радиоматериалов Моделирование антенн и Домашнее задание 16 2 - 5 - СВЧ устройств Итого: 108 - 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции не планируются:

4.2.2. Темы практических занятий 1. Обзор современного программного обеспечения расчета и проектирования антенн и уст ройств СВЧ. Сравнение метода моментов, метода конечных элементов и метода интегриро вания во временной области.

2. Решение оптических задач с помощью программ электродинамического моделирования.

Модели диэлектрика в оптическом диапазоне. Метаматериалы. Модель Друде для описания свойств металла. Решение задачи о падении плоской волны на слоистую структуру.

3. Решение задачи дифракции электромагнитных волн на неоднородных структурах Падение плоской волны на структуру с коническими окончаниями, с цилиндрическими вы ступами и резонансными впадинами Анализ частотно-селективной поверхности 4. Расчет нагрева СВЧ конструкций, работающих в условиях высоких мощностей Черчение микрополоскового фильтра и расчет поля распределения потерь в конструкции фильтра и температуры нагрева 5. Биологические задачи, решаемые с помощью современного программного обеспечения.

Решение задачи поглощения мощности в голове пользователя сотового телефона. Черчение и импорт биологического объекта. Расчет температуры нагрева. Оптимизация конструкции ан тенной системы. Ближнее и дальнее поле вблизи биологического объекта.

6. Анализ анизотропных сред и устройств с использованием сложных радиоматериалов. Чер чение и анализ циркулятора (без смещения). Черчение и анализ ферритового вентиля со смещением постоянным магнитным полем 7. Решение задачи пробоя СВЧ устройств, работающих в условиях космоса. Черчение волно водного фильтра и расчет мультипактного режима работы его в условиях космоса 8. Анализ антенной решетки с помощью каналов Флоке. Анализ антенной решетки в единой конструкции. Черчение антенны из двух излучающих элементов. Оптимизация диаграммы направленности.

Черчение одного элемента излучения в виде сечения волновода.

Применение периодических граничных условий для создания антенной решетки.

Расчет диаграммы направленности и диаграммы сканирования антенной решетки 9. Моделирование вибратора, стоящего перед плоскостью конечной толщины с помощью программы FEKO. Методы расчета в программах FEKO и CST. Вывод лучей, падающих на ребра плоскости.

10. Моделирование двухзеркальной параболической антенны в системе FEKO. Замена ис точников поверхностями с ближними полями. Решение задач моделирования антенн с по мощью Antenna Magus.

4.3. Лабораторные работы не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания: не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия предусматривают решение расчётных задач по конкретной теме на персональном компьютере Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям и подготовку к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются результат выполнения заданий на прак тических занятиях.

Аттестация по дисциплине – зачет.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 (10) семестр.

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

а) основная литература:

1.Банков С.Е., Курушин А.А., Разевиг В.Д. Анализ и оптимизация трёхмерных СВЧ структур с помощью HFSS М.: СОЛОН-Пресс, 2005. - 216 с.

2. Разевиг В.Д., Потапов Ю.А., Курушин А.А. Проектирование СВЧ устройств с помощью Microwave Office М.: Солон-пресс, 2003.

3. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет излучающих структур с помощью FEKO. М.: Родник.

2008.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Демонстрационные версии программ HFSS, Microwave Office, FEKO 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабжен ной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и демонстраци онных программных продуктов.

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Курушин А.А.

«СОГЛАСОВАНО»

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

"УТВЕРЖДАЮ":

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 Профиль подготовки магистров: «Радиолокационные и телевизионные системы»

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ РЭС " Цикл: Профессиональный М. Дисциплины по выбору Часть цикла: студента. Группа дисцип лин IV № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному 72 час. 2 семестр плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр ницах:

Практические занятия 36 час. 2семестр Учебным планом не Лабораторные работы предусмотрены Расчетные задания, рефераты Не предусмотрены Объем самостоятельной рабо 36 час 2 семестр ты по учебному плану (всего) Зачет 2 семестр Учебным планом не Экзамен предусмотрен Курсовые проекты (работы) Не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение теоретических основ автоматизации конструирова ния радиоэлектронной аппаратуры и освоение в лабораторных условиях пакета программ автоматизации проектирования печатных плат P-CAD-2006.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

- проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектов радиотехниче ских устройств и систем (ПК-8);

- осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и автоматизированного проек тирования конструкций РЭС (ПК-9);

- выполнять расчет и проектирование деталей, узлов и устройств радиотехнических систем в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проекти рования (ПК-10);

- разрабатывать проектную и техническую документацию, оформлять законченные проект но-конструкторские работы, выполненные в пакете P-CAD-2006 (ПК-11);

- осуществлять контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документа ции стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-12).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основами создания систем автоматизированного проекти рования конструкций радиоэлектронной аппаратуры (РЭА);

дать информацию о математических методах моделирования при конструировании;

познакомить с основными методами и алгоритмами автоматизации конструирования РЭА на различных этапах проектирования;

научить практическому применению прикладного пакета программ P-CAD-2006 для конструирования печатных плат РЭА и оформлению проектно-конструкторской до кументации.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к группе дисциплин профессионального цикла М.2 по выбору сту дента IV основной образовательной программы подготовки магистров по профилю: «Радио локационные и телевизионные системы» направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах бакалаврской подготовки: «Информа ционные технологии», «Инженерная и компьютерная графика», «Радиоматериалы и радио компоненты», «Основы компьютерного проектирования РЭС», «Основы конструирования и технологии производства РЭС» и учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплины «Конструирование РЭС», а также при выполнении бакалаврской выпускной квалификацион ной работы.

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

Знать:

основные источники научно-технической информации по системам автоматизированного проектирования РЭА (ПК-6, ПК-9);

методику автоматизированного проектирования печатных плат РЭА (ПК-2, ПК-3);

радиоэлектронные компоненты, применяемые радиоэлектронной аппаратуре, их клас сификацию и маркировку (ПК-10);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по автомати зации конструирования РЭА (ПК-6);

математическое моделирование объектов проектирования РЭА по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ P-CAD- (ПК-3, ПК-19).

Уметь:

описывать математические модели схем РЭА (ПК-4);

описывать модели схем РЭА на входных языках пакета прикладных программ для ав томатизированного проектирования (ПК-9).

Владеть:

терминологией САПР (ПК-6);

навыками поиска информации о методах и алгоритмах автоматизации конструирова ния РЭА, математических моделях схем РЭА (ПК-19);

навыками оформления конструкторской документации в соответствии техническими требованиями (ПК-12).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц, 72 часа.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

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

1 2 3 4 5 6 7 8 Основы автоматизиро Тест на знание тер ванного проектиро- 10 2 - 5 - минологии вания РЭА Виды обеспечения Тест: Виды обеспе САПР чения конструктор 10 2 - 5 - ского этапа САПР.

Методы автоматизиро- Коллоквиум по ЛР ванного проектирования Математические мо дели и теория графов 10 2 - 5 - в конструкторском САПР Этап конструкторского Коллоквиум по ЛР проектирования САПР – Составление баз дан 10 2 - 5 - компоновка модулей, ных для конструк блоков, узлов РЭА торского САПР Этап конструкторского Коллоквиум по мето 5 12 2 - 6 - проектирования САПР дам автоматизиро – размещение компо- ванного размещения нентов РЭА элементов на ПП Этап конструкторского Коллоквиум по ме проектирования САПР тодам автоматизиро – выполнение соедине- 15 2 - 10 - ванной трассировки ний компонентов (трас ПП сировка) Зачет Устный у ЭВМ 5 2 -- -- -- Экзамен -- -- -- -- -- - Итого: 72 -- -- 36 -- 4.2 Содержание практических форм обучения 9 семестр 4.2.1. Практические занятия 1. Основы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры Сущность процесса проектирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Этапы проекти рования, проектные процедуры (синтез и анализ). Методология системного подхода в САПР.

Системный анализ сложных процессов. Этапы проектирования сложных систем. Описание САПР РЭА, разновидности САПР и их место среди других автоматизированных систем.

Структура конструкторского этапа САПР.

2. Виды обеспечения САПР Технические средства САПР и их развитие. Требования к техническому обеспечению, типы сетей, состав технического обеспечения САПР. Вычислительные сети САПР. Периферийное оборудование САПР. Методическое обеспечение САПР, назначение и состав. Математиче ское обеспечение САПР. Лингвистическое обеспечение САПР. Программное обеспечение (ПО) САПР. Общее и прикладное ПО. Программы конструкторского проектирования РЭА.

Информационное обеспечение (ИО) САПР. Назначение, сущность и составные части ИО САПР. Уровни представления данных. Проектирование баз данных, модели баз данных.

3. Методы автоматизированного проектирования Блочно-иерархический подход к задаче проектирования РЭА. Требования к математическим моделям и их классификация. Функциональные и структурные модели. Математические мо дели в САПР (на микро-, макро-, мета уровнях). Общие сведения о математических моделях РЭА. Общая характеристика задачи автоматизации конструкторского проектирования (КП) РЭА. Математические модели монтажно-коммутационного пространства. Математическое моделирование объектов КП РЭА с применением теории множеств. Математическое моде лирование объектов КП РЭА с применением теории графов. Типы графов, способы задания графов, основные понятия. Свойство связности графа. Специальные графы: Эйлера и Га мильтона. Условия существования эйлеровой цепи. Теорема существования и отсутствия га мильтонова цикла. Жорданова кривая, теорема Жордана. Понятие дерева, покрывающие де ревья. Алгоритм Краскала построения покрывающего дерева. Метрика графа. Понятие ги перграфа и графа Кёнига и их применение для моделирования объектов КП САПР.

4. Этапы КП САПР. Компоновка систем, блоков, узлов РЭА Постановка задачи, критерии оптимальности. Математические модели задачи компоновки.

Классификация методов и алгоритмов компоновки. Формулирование задачи покрытия и за дачи типизации. Критерии оптимальности при решении задачи типизации. Моделирование задачи разбиения (разрезания). Алгоритм компоновки ячеек Селютина. Алгоритм решения задачи типизации Бершадского. Алгоритм компоновки Кодреса. Методика разбиения графа.

5. Этапы КП САПР. Размещение компонентов РЭА Постановка задачи размещения. Критерии оптимальности. Классификация алгоритмов раз мещения. Метод последовательного размещения по связности. Метод обратного размеще ния. Алгоритм Прима. Алгоритм Краскала. Алгоритм парных перестановок. Характеристика методов размещения.


6. Этапы КП САПР. Выполнение соединений компонентов (трассировка) Основные этапы трассировки, постановка задачи и критерии оптимальности, классификация алгоритмов. Методы анализа конфликтных ситуаций при трассировке. Волновой и лучевой алгоритмы трассировки. Канальный алгоритм. Комбинированные алгоритмы. Алгоритмы построения минимальных покрывающих деревьев для задачи трассировки (алгоритмы При ма и Краскала для задачи трассировки). Оптимизация трассировки методом решения задачи Штейнера.

4.3. 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 проводятся в традиционной форме с применением ПЭВМ.

Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям, подготовку к кол локвиумам и зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются оценки выполнения заданий на практи ческих занятиях.

Аттестация по дисциплине – зачет (10 семестр).

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на зачете.

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

а) основная литература:

20. _ Го ловицына М.В. Информационные технологии проектирования радиоэлектронных средств./ Электр. Учебное пособие (Регистраионное свидетельство № 2980) М.: Депозитарий элек тронных изданий ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР», Министерство Российской Федерации по связи и информатизации, 2008.-431с.

21. _ Со ветов Б.Я., Цехановский В.В. Информационные технологии: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2005. -263с.

22. _ Ка пустин Н.М. Математическое моделирование технологических объектов и процессов.М.:

Изд-во МГОУ, 2003.-237с.

23. _ Н оренков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник для вузов/ И.П. Но ренков. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-336с.

24. _ Н оренков И.П. Автоматизированное проектирование. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.-188с.

25. _ А втоматизация проектирования радиоэлектронных средств: Учебное пособие для вузов / О.В.

Алексеев, А.А. Головков, И.Ю. Пивоваров и др. М.: Высшая школа, 2000.-479с.

б) дополнительная литература:

1. Головицына М.В. Автоматизация технологического процесса производства РЭС: Элек тронное учебное пособие (Регистрационное свидетельство № 3456) М.: Депозитарий элек тронных изданий ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР», Министерство Российской Федерации по связи и информатизации, 2003.-257с.

2. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов / Под ред. Симоновича и др. СПб:Изд-во «Питер», 2003.-640с.

3. Левин А.Л. CALS – сопровождение жизненного цикла./ А. Левин, Е. Судов// Открытые системы, 2001. № 3.с.58-62. www.osp.ru/os/2001/03/058.htm.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://pcadbegin.webtm.ru/;

http://www.pcad.ru/;

http://eldigi.ru/;

http://www.rodnik.ru/;

http://radiomaster.ru/;

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории и компью терного класса для проведения лабораторных занятий по освоению пакета программ автома тизированного конструирования P-CAD.

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

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

Ст. преподаватель каф. РПУ Ворожко А.Д.

"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 «ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В МАТЕРИАЛЬНЫХ СРЕДАХ»

Цикл: Профессиональный Вариативная часть, в Часть цикла: том числе дисциплины по выбору студентов № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 2 семестр – ницах:

Лекции - Практические занятия 36 час 2 семестр Лабораторные работы нет Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабо 72 час ты по учебному плану (всего) Зачет 2 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение условий распространения электромагнитных и акустических волн в однородных изотропных и анизотропных средах при наличии несколь ких границ раздела По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной дея тельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического исследования (ОК-10) осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники. (ПК-18) выполнять математическое моделирование процессов распространения электромагнитных и акустических волн в слоистых изотропных и анизотропных средах по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ.(ПК-19) Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с особенностями распространения электромагнитных и акустических волн в слоистых изотропных и анизотропных средах, познакомить обучающихся с основными методами расчета отражения и прохождения полей в слоистых средах;

научить применять методы расчета для типичных практических ситуаций.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части (дисциплины по выбору) профессионального цикла М.2 образовательной программы подготовки магистров по магистерской программе Прикладная электродинамика направления 210400 Радиотехника.

Дисциплина базируется на базовых дисциплинах бакалавриата Математика, Физика, Спец.

главы высшей математики, Спецразделы физики, Численные методы, Электродинамика, Информационные технологии Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской диссертации по программе Прикладная электродинамика направления 210400 Радиотехника.

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

Знать:

основные уравнения электромагнитного и акустического полей, в том числе граничные ус ловия, основные эффекты, возникающие при распространении волн в слоистых структу рах (ОК-10, ПК-19);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по распро странению радиоволн в различных средах и параметрам сред (ПК-18) Уметь:

применять метод преобразования Фурье при расчетах слоистых структур, состоящих из изотропных и анизотропных сред (ОК-10);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по распростра нению радиоволн в различных средах и параметрам сред (ПК-18) Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области распространения электромагнитных и акустических волн в различных средах (ОК-2);

навыками поиска информации по вопросам (ПК-6);

типовыми решениями при распространении волн в слоистых средах 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 Электромагнитные вол Проверка домашнего ны в однородных изо задания и типового 26 2 - 8 тропных слоистых сре расчета дах Электромагнитные Проверка домашнего волны в однородных задания и типового 28 2 - 10 анизотропных слоистых расчета средах Электромагнитные вол- Проверка домашнего ны в ферритах задания и типового 26 2 - 8 расчета Акустические волны в Контрольная работа 20 2 - 10 упругих средах Зачет устный 8 2 Итого:

6 108 - 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: Учебным планом не предусмотрено 4.2.2. Практические занятия 1 Согласование слоя диэлектрика с прилегающими средами с помощью четвертьволновых слоев 2 Расчет постоянной распространения и структуры поля для анизотропной среды - ионизиро - задана). Расчет зависимости по стоянной распространения от частоты.

3 Расчет угла поворота плоскости поляризации в ферритовой среде в зависимости от длины волны, подмагничивающего поля и длины образца.

4 Контрольная работа по разделу 4 лекций 4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания Учебным планом не предусмотрено 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ лекционные занятия проводятся в традиционной форме и в форме проблемных лекций (с постановкой в начале занятия какой-либо проблемы с дальнейшим изложением различных путей ее решения ) Практические занятия – проводятся в традиционной форме Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, контрольным работам, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, домашние задания, индивидуальные расчетные задания.


Аттестация по дисциплине – зачет Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой на зачете В приложение к диплому вносится оценка за 2 (10) семестр 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) Основная литература Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах, М..: Наука, Бодров В.В., Сурков В.И. Математические модели сложных СВЧ устройств и антенн, М.:

МЭИ, б) дополнительная литература:

Фелсен Л., Маркувиц. Н. Излучение и рассеяние волн. М.: МИР, 1978.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программное обеспечение - MathCad 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Компьютерный класс кафедры АУРРВ Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 Радиотехника ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Бодров В.В.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИЭЭ МЭИ(ТУ), к.т.н., доцент Замолодчиков В.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

И.о зав. кафедрой АУРРВ 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: Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 3 семестр – ницах:

— Лекции Практические занятия 54 часа 3 семестр — Лабораторные работы — Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабо 18 часов 3 семестр ты по учебному плану (всего) — Экзамены — Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение способов построения цифровых устройств и систем радиотехнического применения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

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

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

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

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

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

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

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

Задачами дисциплины являются:

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

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

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

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к части по выбору студентов профессионального цикла М2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю «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 2 зачетных единицы, 72 часа.

Виды учебной работы, Формы текущего Раздел дисциплины.

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

1 2 3 4 5 6 7 8 Место систем цифровой Ответы на контроль обработки сигналов в ные вопросы по дан 6 3 4 радиосистемах ному разделу Основные цифровые системы обеспечения Ответы на контроль функционирования ин ные вопросы по дан 8 3 6 формационно ному разделу управляющих комплек сов Цифровые системы ра- Контрольная работа:

диотехнического при- Расчет параметров 10 3 8 менения. цифровой системы обработки сигнала.

Программируемые ло Ответы на контроль гические интегральные ные вопросы по дан схемы (ПЛИС) – архи- 8 3 6 ному разделу тектура, возможности реализации систем ЦОС Системы автоматизиро Контрольная работа:

ванного проектирования проектирование уст (САПР) ройства цифровой 10 3 8 ПЛИС. Примеры проек обработки сигнала на тирования цифровых ПЛИС устройств на ПЛИС Основные параметры Ответы на контроль систем ЦОС, быстро- ные вопросы по дан 8 3 6 действие, производи- ному разделу тельность, точность.

Эффективные алгорит Ответы на контроль мы и специализирован ные вопросы по дан ные процессоры. Бы- 6 3 ному разделу строе преобразование Фурье (БПФ).

Применение спецвы числителей при сжатии Ответы на контроль сложных сигналов в ные вопросы по дан 8 3 6 радиолокационных ному разделу системах, в цифровых антенных решетках.

Перспективы развития Ответы на контроль 9 2 3 цифровых систем обра- ные вопросы по дан ботки сигналов и ин- ному разделу формации в системах различного назначения.

Собеседование по Зачет материалу дисцип 4 3 -- -- -- лины Экзамен -- -- -- -- -- - Итого: 72 54 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции «Лекции учебным планом не предусмотрены».

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

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

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

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

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

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка по зачету.

В приложение к диплому вносится оценка по зачету.

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

а) основная литература:

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

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

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

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

МЭИ, 1999.

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

3.

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

4.

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

ком-Пресс»,2006.656 с.

б) дополнительная литература:

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

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

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

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

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

Техносфера, 2007. 856 с.

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

Техносфера, 2010. 326 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.dspa.ru;

www.altera.com;

www.xilinx.com;

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

б) другие:

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

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

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» для магистерской про гпраммы «Радиолокационные и телевизионные системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., доцент Жутяева Т.С.

к.т.н., доцент Лукашенко Ю.И.

к.т.н., доцент Матюшин О.Т.

"СОГЛАСОВАНО":

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

"УТВЕРЖДАЮ":

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

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) им. В.А. Котельникова _ Направление подготовки: 210400 Радиотехника Профиль(и) подготовки: Радиолокационные и телевизионные системы Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ»

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

2.2. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных еди 3 семестр – ницах:

Лекции 0 час. 3 семестр Практические занятия 54 час. 3 семестр Лабораторные работы 0 час. 3 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной рабо 18 час.

ты по учебному плану (всего) Экзамены Курсовой проект учеб Курсовые проекты (работы) ным планом не преду смотрен Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов построения, характеристик и методов анализа, расчета и проектирования устройств цифровой обработки сигналов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

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

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

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

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

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

к составлению обзоров и отчетов по результатам проводимых исследований, подготовке научных публикаций и заявок на изобретения, разработке рекомендаций по практическому использованию полученных результатов (ПК-20).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными методами анализа и расчета устройств цифро вой обработки сигналов;

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

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

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образо вательной программы подготовки магистров по программе «Радиолокационные и телевизи онные системы» направления 210400 «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Радиотехнические цепи и сигналы», «Цифровая обработка сигналов».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Про ектирование радиолокационных систем» и «Проектирование цифровых телевизионных сис тем», а также при выполнении магистерской диссертации по программе «Радиолокационные и телевизионные системы»

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

Знать:

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

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

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

Уметь:

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

Владеть:

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

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

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

Формы текущего Виды учебной работы, Раздел дисциплины.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 |
 





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

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