Наименование дисциплины: Цифровая фильтрация
Направление подготовки: 011800 Радиофизика
Профиль подготовки: Телекоммуникационные системы и технологии
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Авторы: д-р техн. наук, доцент, доцент кафедры динамики электронных систем , ассистент кафедры динамики электронных систем | |
1. Целями освоения дисциплины «Цифровая фильтрация» являются:
-изучение теории и методов синтеза цифровых фильтров, используемых в области радиофизики;
-изучение математического аппарата аппроксимации рациональных полиномов в комплексной плоскости;
-изучение спектральной теории дискретных и цифровых сигналов;
-изучение теории дискретных и цифровых фильтров и банков фильтров.
Дисциплина «Цифровая фильтрация» должна обеспечивать формирование знаний и умений будущих специалистов в области радиофизики, а также, создавать необходимую базу для успешного овладения последующими дисциплинами учебного плана. Она должна способствовать развитию творческих способностей студентов, умению формулировать и решать задачи изучаемой специальности, умению творчески применять и самостоятельно повышать свои знания. Эти цели достигаются на основе фундаментализации, интенсификации и индивидуализации процесса обучения путем внедрения и эффективного использования достижений радиофизики. В результате изучения дисциплины у студентов должны сформироваться знания, умения и навыки, позволяющие проводить самостоятельное проектирование и анализ цифровых устройств (фильтров, банков фильтров и т. п.), рассматриваемых в области радиофизики.
Основными задачами изучения дисциплины «Цифровая фильтрация» являются:
-ознакомление с общими вопросами проектирования и анализа цифровых устройств (фильтров, банков фильтров и т. п.);
-формирование знаний синтеза цифровых КИХ - и БИХ-фильтров;
-ознакомление с основами построения банков фильтров и их классификацией;
-формирование знаний построения адаптивных систем и их применения в области радиофизики.
«Цифровая фильтрация» является дисциплиной, в которой студенты изучают элементы проектирования и анализа цифровых устройств (фильтров, банков фильтров и т. п.), рассматриваемых в области радиофизики. Изучая эту дисциплину, студенты знакомятся с вопросами синтеза цифровых КИХ - и БИХ-фильтров, проектирования банков фильтров и адаптивных систем. Приобретенные студентами знания и навыки необходимы как для грамотного анализа, так и для проектирования цифровых устройств (фильтров, банков фильтров и т. п.), рассматриваемых в области радиофизики.
2. Дисциплина «Цифровая фильтрация» является одной из дисциплин по выбору профессионального цикла Б3. учебного плана подготовки бакалавра по направлению Радиофизика. Для успешного изучения курса студенты должны обладать способностью к грамотной письменной и устной коммуникации на русском языке (ОК-1); обладать способностью к самостоятельному приобретению новых знаний, используя современные образовательные и информационные технологии (ОК-10).
Для изучения дисциплины требуется знание основ теории сигналов и теории цепей непрерывного и дискретного времени, изучаемых в дисциплинах «Аналоговые цепи и сигналы», «Цифровые цепи и сигналы» и «Динамика цифровых колебательных систем». Формируемые навыки в ходе освоения курса «Цифровая фильтрация» на этапах дальнейшего обучения могут являться средством выполнения инженерных и научных работ. Следует отметить динамику постоянного совершенствования цифровых устройств, что требует от процесса преподавания постоянной доработки и переработки некоторых разделов.
В свою очередь данный курс, помимо самостоятельного значения, является вспомогательной дисциплиной для ряда других дисциплин, связанных с процессом проектирования и анализа цифровых устройств: «Основы многоканальной передачи информации», «Дискретные системы фазовой синхронизации», «Цифровой спектральный анализ».
3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
-основы теории аппроксимации рациональных полиномов в комплексной плоскости ;
-современную методологию анализа-синтеза цифровых КИХ - и БИХ-фильтров ;
-основы проектирования и анализа банков фильтров различных типов.
Уметь:
-рассчитывать частотные и временные характеристики дискретных цепей произвольных порядков ;
-оценивать влияние эффектов квантования на характеристики цифровых КИХ - и БИХ-фильтров ;
-синтезировать цифровые КИХ - и БИХ-фильтры по заданным требованиям в частотной области.
Владеть:
навыками проектирования, анализа и компьютерного моделирования цифровых устройств (фильтров, банков фильтров и т. п.), рассматриваемых в области радиофизики.
4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
5. Содержание дисциплины:
№ п/п | Раздел дисциплины |
1 | Общие вопросы цифровой обработки сигналов |
2 | Математический аппарат |
3 | Синтез цифровых КИХ-фильтров |
4 | Синтез цифровых БИХ-фильтров |
5 | Банки фильтров |
6 | Адаптивные цифровые фильтры |
6.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1., Приоров фильтры: учеб. пособие. - Ярославль: ЯрГУ, 2002.
2.Брюханов цепи и сигналы: учеб. пособие. 2-е изд. - Ярославль: ЯрГУ, 2005.
3., , Приоров цифровая обработка сигналов: учеб. пособие. - Ярославль: ЯрГУ, 2001.
б) дополнительная литература:
1.Брюханов практикум по курсу «Цифровые цепи и сигналы»: учеб. пособие. 2-е изд. - Ярославль: ЯрГУ, 2007.
2.Баскаков цепи и сигналы. - М.: Высшая школа, 2005.
3.Основы цифровой обработки сигналов: Курс лекций / Авторы: , , . – СПб.: БХВ-Петербург, 2005.
4., , Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие. - М.: Радио и связь, 1990.
5. Теория и применение цифровой обработки сигналов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1978.
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1.Компьютерные программы для моделирования цифровых устройств (фильтров, банков фильтров и т. п.).
2.Базы тестовых заданий для текущего и промежуточного оценивания знаний студентов в сети Internet.
