«Средства и системы технического обеспечения обработки, хранения и передачи информации» (стр. 1 )

Факультет
«Информационных систем и инновационных технологий в управлении»

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе

____________

« ___ » ____________ 2013 г.

УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

учебной дисциплины
«Средства и системы технического обеспечения
обработки, хранения и передачи информации»

специальности 090103.65

«Организация и технология защиты информации»

специализации «Организация защиты информации»

Составители: Желнов И. И., к. в.н., заведующий кафедры
«Информационной безопасности»
, д. в.н., профессор кафедры
«Информационной безопасности»

Утверждено на заседании Учебно-методической комиссии факультета Протокол №____ « ___ » ________________ 201__ года Председатель УМК __________________

Утверждено на заседании кафедры Протокол №____ « ___ »_________________201__ года Зав. Кафедрой __________________

Москва 2013

СОГЛАСОВАНО Выпускающая кафедра «Информационной безопасности» Зав. кафедрой ________  « ___ » _____________ 2013 г.

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе ______________ « ___ » _____________ 2013 г.

Кафедра «Информационной безопасности»

Автор: Желнов И. И. к. в.н., заведующий кафедры
«Информационной безопасности»

Рабочая учебная программа по дисциплине

«Средства и системы технического обеспечения
обработки, хранения и передачи информации»

Специальность 090103.65 «Организация и технология защиты информации»

Специализация «Организация защиты информации»

Москва 2013

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, утвержденного Министерством образования РФ.

Рабочая программа рассмотрена и утверждена
на заседании кафедры информационной безопасности

От « ___ » ____________ 20__ г.

Протокол № _______

Зав. кафедрой
к. в.н.

Рабочая программа одобрена Ученым Советом
Института государственного управления, права
и инновационных технологий

От « ___ » _____________ 20__г.

Протокол № ________

Программу разработал: к. в.н.,
заведующий кафедрой «Информационной безопасности»

Согласовано

Начальник
информационно-аналитического отдела

Цели и задачи освоения дисциплины

Цель учебной дисциплины –

формирование у студентов специализированной базы знаний по основным направлениям использования радиоэлектронных устройств и методов применительно к вопросам обработки, хранения и передачи информации.

Задачи учебной дисциплины:

– изучение основных принципов обработки, передачи и хранения информации с помощью электромагнитных сигналов;

– рассмотрение радиоэлектронных способов преобразования сигналов;

– анализ принципов построения радиоэлектронных систем передачи информации;

– усвоение методов и средств измерения сигналов и полей;

– рассмотрение особенностей радиоэлектронных систем обработки сигналов с образованием возможных каналов утечки информации.

Место дисциплины в профессиональной
подготовке выпускника

Наряду с вычислительной техникой и программированием, теорией информационной безопасности и методологией защиты информации, а также другими учебными дисциплинами общего профессионального цикла, дисциплина «Средства и системы технического обеспечения обработки, хранения и передачи информации» выступает одним из важных и неотъемлемых элементов в формировании общей профессиональной составляющей в системе подготовки специалистов по защите информации. Знания, получаемые по данной дисциплине, формируют теоретическую техническую базу для понимания физических и технических основ защиты информации и позволяют качественно усвоить материал преподаваемый студентам в содержании других общих профессиональных и специальных дисциплин.

Данная дисциплина преподается как обязательная в цикле общих профессиональных дисциплин.

Требования к уровню освоения
содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины студенты должны:

а) знать:

– основные способы обработки, преобразования и передачи информации с помощью электромагнитных сигналов;

– особенности характеристик преобразователей сигналов, приводящие к образованию возможных каналов утечки информации;

– основные принципы построения систем связи;

– принципы работы радиоэлектронных преобразователей сигналов;

– назначение и основные способы экранирования и заземления;

– типы и источники шумов и помех;

– особенности распространения сигналов по кабельным линиям и в пространстве.

б) уметь:

– применять полученные знания при анализе информационной безопасности объектов;

– проводить измерения сигналов и полей – носителей информации;

– работать с электро - и радиоизмерительной аппаратурой;

– самостоятельно работать с общетехнической и справочной литературой.

Объем дисциплины
и виды учебной работы

Вид учебной работы	Количество часов по формам обучения
Очная	Заочная
№№ семестров	4, 5	5, 6
Аудиторные занятия	110
Лекции	41+41=82	6+8=14
Практические и семинарские занятия	14+14=28	12+12=24
Самостоятельная работа	90	75+87=162
ВСЕГО ЧАСОВ НА ДИСЦИПЛИНУ	200	200
Текущий контроль (вид текущего контроля и кол-во, №№ семестров)	Опрос 2 раза	Опрос 2 раза
Виды промежуточного контроля (экзамен, зачет, №№ семестров)	Зачет 4-й семестр, экзамен 5-й семестр	Зачет 5-й семестр, экзамен 6-й семестр

Содержание дисциплины

Введение

Предмет, содержание и задачи курса. Место курса среди других дисциплин. Структура курса. Роль радиоэлектроники в задачах защиты информации. Рекомендуемые учебные пособия.

Тема 1. Сигналы и основные виды их электронного преобразования

Сигнал как средство отображения информации. Основные параметры сигналов. Типы сигналов (регулярные и нерегулярные, периодические и непериодические, случайные, аналоговые, цифровые, непрерывные и импульсные). Сложение и разложение сигналов. Спектральные составляющие сигналов.

Усиление, дискриминация, фильтрация, модуляция, демодуляция, выпрямление. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразования сигналов.

Модулирование гармонических колебаний. Различные способы модулирования: фазовый, импульсный, амплитудный, частотный.

Интегрирующие и дифференцирующие цепочки. Фильтры, их классификация и основные характеристики. Фильтры нижних частот. Фильтры верхних частот. Режекторные фильтры. Фазосдвигающие фильтры. Фазовращатели.

Преобразование сигналов электронными системами. Линейные и нелинейные системы. Системы с обратной связью.

Тема 2. Принципы построения электронных средств генерации и преобразования сигналов

Усилители. Основные виды и характеристики. Принципы построения. Искажение сигналов. Шумы усилителей. Побочная генерация.

Генераторы. Генераторы синусоидальных сигналов. Стабилизация частоты. Побочные гармоники. Импульсные генераторы.

Источники питания электронной аппаратуры. Выпрямители. Принципы построения. Стабилизаторы. Преобразователи дискретных сигналов. Логические элементы. Принципы построения схем "и", "или" и др. Шифраторы и дешифраторы сигналов.

Тема 3. Конверторы энергии сигналов

Акустопреобразовательные приборы (микрофоны). Электроакустические преобразователи (динамики), свойство обратимости.

Основные понятия оптоэлектроники. Фотодиоды и фототранзисторы. Оптроны. Волоконная оптика. Интегральная оптика. ИК-техника.

Тема 4. Магнитные методы и средства записи и хранения информации

Принципы магнитной записи звуковой информации. Устройство головок записи и считывания. Характеристики магнитных носителей информации. Магнитная запись видеоинформации.

Хранение информации в ЭВМ. Гибкие и жесткие магнитные диски, стримеры: скорость считывания и записи, плотность записи информации. Оптические диски. Голографические методы записи информации.

Тема 5. Основные характеристики канала электромагнитной связи

Обобщенная структурная схема связи. Ее основные подсистемы: источник сообщений, передающее устройство, линия связи, источник помех, приемное устройство, получатель сообщения. Классификация систем передачи информации.

Помехи: аддитивные и мультипликативные. Флуктуации, дробовой эффект, тепловой шум, фотонный шум, замирание. Математическое описание помехи.

Тема 6. Распространение радиоволн в земной атмосфере

Основные факторы, влияющие на распространение радиоволн. Пространственные и поверхностные радиоволны. Влияние тропосферы. Строение ионосферы и ее влияние на распространение радиоволн.

Диапазоны радиоволн. Особенности распространения радиоволн различных диапазонов: ДВ, СВ, KB, УКВ, СВЧ. Граничная частота, максимально передаваемая частота. Радиосвязь в прямой видимости.

Законодательство в области использования радиоволн.

Тема 7. Принципы и средства радиосвязи

Антенны и их характеристики (КПД, диаграмма направленности, коэффициент усиления, действующая длина и др.). Типы антенн. Поля антенн 'различных типов. Согласование приемных антенн. Фазированные антенные решетки. Конструктивные особенности антенн различных диапазонов радиоволн.

Фидеры: назначение, основные характеристики, конструктивные особенности фидеров для различных диапазонов.

Передающие устройства, структурные схемы, принципы их построения и основные характеристики. Использование амплитудной, частотной и фазовой модуляции при радиосвязи.

Приемные устройства, структурные схемы, принципы их построения и основные характеристики. Гетеродинный прием, супергетеродинные приемники; их основные преимущества и недостатки. Детекторы. Демодуляторы: амплитудная и частотная демодуляция.

Тема 8. Системы передачи и приема видеоинформации

Основные принципы передачи изображения на расстояние. Структурная схема телевидения. Структура телевизионного сигнала и его характеристики. Параметры качества телевизионного изображения. Каналы изображения и звука.

Принцип построения видеокамер. Типы видеокамер и их основные характеристики. Структура телевизионных приемников: селектор каналов, усилитель промежуточной частоты, звуковой канал, развертки. Системы цветного телевидения (СЕКАМ, PAL, NTSC). Системы записи видеосигналов (BETAMAX, VHS, V2000).

Тема 9. Системы телефонной связи

Системы двухпроводной связи. Принцип телефонной связи. Телефонная сеть. Офисные АТС. Радиотелефоны, их частотные диапазоны. Современные способы организации телефонной связи (сотовая связь).

Тема 10. Способы передачи цифровой информации

Передача аналоговой информации в цифровой форме: преимущества и ограничения. Скорость передачи информации. Модемы.

Телеграфный принцип передачи информации. Телетайп. Факс, принцип контроля качества передачи.

Межмашинный обмен информацией. Организация связи с помощью ЭВМ: электронная почта, электронные коммуникационные сети.

Тема 11. Некоторые способы специальной связи

Радиорелейные линии. Принципы радиорелейной связи. Частотное и временное разделение сигналов. Приемо-передающая аппаратура.

Спутниковая связь. Принципы организации и структура спутниковой связи. Качественные показатели каналов спутниковой связи.

Волоконно-оптическая связь, ее преимущества и недостатки. Космическая связь. Лазерная связь.

Тема 12. Измерение сигналов в электрических цепях

Включение измерительных приборов в цепь. Согласование нагрузки. Измерение амплитудных и временных характеристик сигналов. Измерение спектральных характеристик. Определение уровня затухания и ослабления. Измерение уровня шумов и помех.

Тема 13. Измерение характеристик электромагнитных полей

Методы измерения постоянных полей. Методы и приборы измерения переменных полей. Особенности измерения полей в различных частотных диапазонах.

Методы выделения сигналов на фоне помех: обнаружение сигналов, разделение сигналов, выделение сигналов.

Распределение часов
по темам и видам учебной работы

Очная форма обучения

Названия разделов и тем	Всего часов по учеб-ному плану	Виды учебных занятий	СРС
Ауд. занятия, в том числе
Лек- ции	Прак. сем. занятия

1	2	3	45	5
Тема 1. Сигналы и основные виды их электронного преобразования	14	6	2	6
Тема 2. Принципы построения электронных средств генерации и преобразования сигналов	14	6	2	6
Тема 3. Конверторы энергии сигналов	14	6	2	6
Тема 4. Магнитные методы и средства записи и хранения информации	14	6	2	6
Тема 5. Основные характеристики канала электромагнитной связи	14	6	2	6
Тема 6. Распространение радиоволн в земной атмосфере	14	6	2	6
Тема 7. Принципы и средства радиосвязи	18	6	2	10
Тема 8. Системы передачи и приема видеоинформации	14	6	2	6
Тема 9. Системы телефонной связи	18	6	2	10
Тема 10. Способы передачи цифровой информации	24	10	4	10
Тема 11. Некоторые способы специальной связи	14	6	2	6
Тема 12. Измерение сигналов в электрических цепях	14	6	2	6
Тема 13. Измерение характеристик электромагнитных полей	14	6	2	6
Всего:	200	82	28	90

Заочная форма обучения

Названия разделов и тем	Всего часов по учеб-ному плану	Виды учебных занятий	СРС
Ауд. занятия, в том числе
Лек- ции	Прак. сем. занятия

1	2	3	45	5
Тема 1. Сигналы и основные виды их электронного преобразования	13	1	2	10
Тема 2. Принципы построения электронных средств генерации и преобразования сигналов	13	1	2	10
Тема 3. Конверторы энергии сигналов	13	1	2	10
Тема 4. Магнитные методы и средства записи и хранения информации	13	1	2	10
Тема 5. Основные характеристики канала электромагнитной связи	17	1	2	14
Тема 6. Распространение радиоволн в земной атмосфере	17	1	2	14
Тема 7. Принципы и средства радиосвязи	17	1	2	14
Тема 8. Системы передачи и приема видеоинформации	17	1	2	14
Тема 9. Системы телефонной связи	17	1	2	14
Тема 10. Способы передачи цифровой информации	26	2	2	22
Тема 11. Некоторые способы специальной связи	13	1	2	10
Тема 12. Измерение сигналов в электрических цепях	12	1	1	10
Тема 13. Измерение характеристик электромагнитных полей	12	1	1	10
Всего:	200	14	24	162

Требования государственного
образовательного стандарта