МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) ___________________________________________________________________________________________________________

Направление специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы

Специализации подготовки: Антенные системы и устройства

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«СТАТИСТИЧЕСКАЯ РАДИОТЕХНИКА»

Цикл:

профессиональный

Часть цикла:

базовая

№ дисциплины по учебному плану:

ИРЭ; С.3.1.17

Часов (всего) по учебному плану:

216

Трудоемкость в зачетных единицах:

6

6 семестр – 6;

Лекции

30 часов

6 семестр

Практические занятия

30 часов

6 семестр

Лабораторные работы

15 часов

6 семестр

Расчетные задания, рефераты

30 час самостоятельной работы

6 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

141 час

Экзамены

6 семестр

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрен

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение характеристик случайных радиотехнических сигналов и методов анализа их прохождения через линейные и нелинейные радиотехнические цепи.

По завершении освоения данной дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:

·  способностью к восприятию, анализу, обобщению информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

·  способностью логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

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

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

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

·  способностью владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК-4);

·  способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);

·  способностью выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-14);

Задачами дисциплины являются :

·  научить студентов методам математического описания случайных сигналов и их характеристик в сочетании с пониманием сущности физических процессов и явлений;

·  научить студентов методам анализа прохождения случайных сигналов через линейные и нелинейные радиотехнические цепи, методам оптимальной фильтрации сигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла С.3 основной образовательной программы подготовки специалистов по специальности «»Радиоэлектронные системы м комплексы».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Математика», «Физика», «Электроника», «Радиотехнические цепи и сигналы».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Радиоавтоматика», «Устройства приема и преобразования сигналов», «Основы теории радиосистем передачи информации», «Основы теории радиолокационных систем и комплексов».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

·  основные характеристики случайных радиотехнических сигналов и помех (ОК-10, ПК-2);

·  методы анализа прохождения случайных сигналов через линейные и нелинейные цепи (ПК-2, ПК-4);

·  методы оптимальной фильтрации сигналов на фоне помех (ПК-2).

Уметь:

·  использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач (ПК-14);

·  решать прикладные задачи определения характеристик случайных сигналов после прохождения через линейные и нелинейные радиотехнические цепи (ПК-2, ПК-4);

Владеть:

·  методами анализа прохождения случайных радиотехнических сигналов и помех через линейные и нелинейные радиотехнические цепи (ПК-2, ПК-4).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 часов.

№

п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)

лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Основы теории случайных сигналов

48

6

8

8

8

24

Контрольная работа

2

Анализ прохождения случайных сигналов через линейные цепи

38

6

6

6

4

22

Защита лабораторной работы

3

Узкополосные случайные процессы

35

6

6

6

3

20

Выполнение расчетного задания

4

Нелинейные преобразования случайных процессов

30

6

6

6

--

18

Контрольная работа

5

Оптимальная линейная фильтрация

24

6

4

4

--

16

Проверка решения задач

Зачет

5

6

--

--

--

5

Защита расчетного задания и лабораторных работ

Экзамен

36

6

--

--

--

36

Итого:

216

30

30

15

141

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

4.2.1. Лекции

1. Основы теории случайных сигналов.

Статистические характеристики случайных величин. Плотность вероятности и функция распределения. Моменты. Гауссовы случайные величины. Основные понятия теории случайных процессов. Стационарность. Корреляционная и взаимно корреляционная функции. Эргодичность. Методы экспериментального определения характеристик эргодических процессов. Энергетический спектр случайных сигналов. Теорема Винера-Хинчина. Понятие белого шума и шума с ограниченным спектром.

Источники шума в радиотехнических устройствах. Тепловой шум резисторов. Формула Найквиста. Дробовой шум электронных приборов. Формула Шоттки.

2. Анализ прохождения случайных сигналов через линейные цепи

Энергетический спектр и корреляционная функция случайного процесса на выходе линейной стационарной системы. Шумовая полоса пропускания цепи. Прохождение случайных процессов через линейные избирательные цепи.

3. Узкополосные случайные процессы.

Энергетический спектр и корреляционная функция узкополосного случайного процесса. Синфазная и квадратурная компоненты узкополосного процесса, их статистические характеристики. Статистические характеристики огибающей и фазы узкополосного процесса. Распределения Рэлея и Райса.

4. Нелинейные преобразования случайных процессов.

Методы определения плотности вероятности при нелинейных преобразованиях случайных процессов. Методы определения клорреляционной функции при нелинейных преобразованиях: прямой метод, определение корреляционной функции при полиномиальном нелинейном преобразовании случайного процесса. Анализ прохождения узкополосного процесса через линейный и квадратичный детектор.

5. Оптимальная линейная фильтрация.

Понятие отношения сигнал/шум. Согласованные фильтры для выделения сигналов известной формы. Фильтры, минимизирующие среднеквадратическую ошибку воспроизведения случайных сигналов.

4.2.2. Практические занятия

Плотности вероятности случайных процесов.

Корреляционные функции и энергетические спектры.

Воздействие случайных процессов на линейные системы.

Характеристики узкополосных случайных процессов.

Нелинейные преобразования случайных процессов.

Оптимальная линейная фильтрация.

4.3. Лабораторные работы

№1. Плотности вероятности случайных процессов.

№2. Корреляционные функции случайных процессов.

№3. Прохождение случайных процессов через линейные цепи.

№4. Узкополосные случайные процессы.

4.4. Расчетные задания

Анализ прохождения сигнала и шума через избирательные цепи. Оптимальная линейная фильтрация.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме, а также с использованием презентаций.

Практические занятия включают закрепление теоретического материала, решение и разбор задач.

Самостоятельная работа включает изучение теоретического материала, решение домашних задач, подготовку к контрольным работам и лабораторным работам, выполнение расчетного задания, его оформление и подготовку к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, проверка домашних заданий, защита лабораторных работ, защита расчетного задания..

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене

В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1.  .Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 2000.

2.  Баскаков цепи и сигналы. Руководство к решению задач. М.: Высшая школа, 2002.

б) дополнительная литература:

1.  , Шалимова теории случайных процессов. М.: МЭИ, 2005.

2.  Шахтарин процессы в радиотехнике. Цикл лекций. М.: Радио и связь, 2000.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Генераторно-измерительная система ГИС на базе среды LabVIEW

б) другие:

Специальное программное обеспечение для проведения лабораторных работ по статистической радиотехнике.

Система MathCad для выполнения расчетных заданий.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины используется компьютеризованная учебная лаборатория, оснащенная универсальными стендами с аппаратно-программными комплексами на базе среды LabVIEW.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки специалистов 210601 - Радиоэлектронные системы и комплексы.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д. т.н., профессор

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ

к. т.н., профессор

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

к. т.н., доцент