НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет радиотехники электроники и физики
Кафедра теоретических основ радиотехники
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан РЭФ
В. А. Гридчин
“___ ”______________2006 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Основы теории систем связи с подвижными объектами
ООП 210402 Средства связи с подвижными объектами, инженерная подготовка
Факультет радиотехники, электроники и физики
Курс 4, семестры 7, 8
Лекции 68 час.
Практические занятия 0 час.
Лабораторные работы 34 час.
РГР 7
Самостоятельная работа 68 час.
Курсовой проект 8
Экзамен 7, 8
Всего 170 час.
Новосибирск
2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 210402(201200) – Средства связи с подвижными объектами (направление «Телекоммуникации») для дипломированных специалистов
20 тех/дс от 10. 03.2000 г.
СД.01 – федеральный компонент, СД.01 – учебный план
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ТОР, № протокола ____ от ___________
Программу разработал
профессор, д. т.н. А. А. Спектор
Заведующий кафедрой
профессор, д. т.н. А. А. Спектор
Ответственный за основную
заведующий кафедрой ТОР
профессор, д. т.н. А. А. Спектор
1. Внешние требования
Общие требования к образованности определяются ГОС №20 тех/дс (табл. 1):
Таблица 1
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
ГОС СД.01 | Основы статистической теории связи; основы теории обнаружения и различения сигналов; статистические критерии; структуры оптимальных устройств обработки сигналов; оценка параметров и оптимальная фильтрация сигналов; сложные сигналы и их характеристики; методы синтеза и анализа архитектуры сетей и систем связи с подвижными объектами; основные понятия теории управления; принцип максимума; динамическое программирование; основы управления сетью; задача маршрутизации; критерии эффективности систем и сетей; методы анализа и синтеза сетей; основы теории частотного, временного и кодового разделения каналов; множественный доступ; управление множественным доступом; основы теории информации и кодирования; эффективное и помехоустойчивое кодирование; адаптация, борьба с замираниями; спектрально-эффективные методы модуляции и демодуляции. | 170 |
Согласно п. 7.1 ГОС инженер должен знать:
· Современные и перспективные направления развития телекоммуникационных сетей и систем;
· Принципы построения телекоммуникационных систем различных типов и распределения информации в сетях связи;
· Особенности передачи различных сигналов по каналам и трактам телекоммуникационных систем.
· Методы проведения теоретических и экспериментальных исследований в области техники связи.
Согласно п. 7.1 ГОС инженер должен уметь:
· Применять методы проектирования телекоммуникационных сетей, систем, устройств и блоков;
· Применять методы оценки параметров устройств и систем связи;
· Применять теоретические и экспериментальные методы исследования с целью создания новых перспективных средств связи и информатики;
· Находить технические решения по повышению качества передачи информации и снижению опасных и мешающих влияний в системах связи.
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенности (принципы) построения дисциплины описываются в табл. 2.
Таблица 2
Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность (принцип) | Содержание |
Основание для введения курса | ГОС №20 тех/дс |
Адресат курса | Студенты 4 курса, обучающиеся по специальности 210402 Средства связи с подвижными объектами |
Главная цель | После изучения курса студент, на основе общего понимания задач, решаемых системами связи с подвижными объектами (ССПО) различных видов, будет уметь ставить и решать конкретные задачи синтеза и анализа систем и сетей связи, опираясь на методы теории электрической связи, теории вероятностей и математической статистики. |
Ядро курса | Теоретико-вероятностные методы описания ССПО и происходящих в них процессов, методы исследования и оптимизации структуры и параметров систем и сетей подвижной связи |
Требования к начальной подготовке, обеспечивающие успешное усвоение курса | Табл. 3 |
Уровень требований по сравнению с ГОС | Уровень требований соответствует ГОС |
Объём курса в часах | Лекции - 68 ч, Лабораторные работы - 34 ч, Самостоятельная работа - 68 ч |
Основные понятия курса | Обнаружение и различение сигналов; статистические критерии; оптимальная обработка сигналов; оценка параметров и оптимальная фильтрация сигналов; сложные сигналы; разделение каналов; множественный доступ; информация; эффективное и помехоустойчивое кодирование; замирания сигналов, адаптация. |
Направленность курса на развитие общепредметных, общеинтеллектуальных умений, обладающих свойством переноса | Дисциплина принадлежит к числу базовых, формирующих профессиональное мировоззрение специалиста в области современных информационных технологий и телекоммуникационной техники. |
Обеспечение последующих дисциплин | Табл. 3 |
Практическая часть курса | В течение двух семестров студент выполняет и защищает лабораторные работы по экспериментальному изучению методов оптимальной обработки сигналов и принципам построения систем связи; выполняет 2 РГР, формирующие навыки анализа систем связи; выполняет курсовой проект, посвященный разработке системы связи |
Особая технология организации учебного процесса | Использование средств вычислительной техники для имитации реальных процессов в современной цифровой связи |
Области применения полученных знаний и умений | Разработка новых образцов систем подвижной связи, эксплуатация существующих ССПО |
Таблица 2(продолжение)
Описание основных "точек" контроля | Промежуточный контроль - защита двух РГР, выполнение и защита 8 лабораторных работ, выполнение и защита курсового проекта. Итоговый контроль – 2 экзамена. Экзаменационный билет включает теоретический вопрос и задачу. |
Курс и современные информационные технологии | Сам изучаемый предмет относится к области современных информационных технологий. |
Курс и современное состояние науки и практики | Вопросы, изучаемые в курсе, отвечают современному состоянию науки и техники ССПО. |
Таблица 3
Междисциплинарные связи
Дисциплина | Знать | Уметь |
Предшествующие по учебному плану дисциплины | ||
Математика | Основы математического анализа и теории вероятностей | Решать типовые задачи математического анализа и теории вероятностей |
Теория электрической связи | Основные принципы передачи и приема информации при помощи радиосигналов | Выполнять анализ сигналов и систем при основных видах модуляции |
Основы построения телекоммуникационных систем и сетей | Основные принципы построения телекоммуникационных систем и сетей | Выполнять расчет основных характеристик систем и сетей |
Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства ССПО | Принципы распространения электромагнитных волн и построения антенно-фидерных устройств | Рассчитывать параметры электромагнитных волн, параметры и характеристики антенно-фидерных устройств |
Устройства генерирования и формирования сигналов | Методы генерирования колебаний и управления их параметрами. Элементы схемотехники генераторов. | Проектировать устройства генерирования и формирования сигналов. |
Устройства приема и обработки радиосигналов | Принципы обработки сигналов и построения приемных устройств | Проектировать устройства приема сигналов |
Последующие по учебному плану дисциплины | ||
Системы и сети связи с подвижными объектами | Основные принципы и методы передачи, приема, обработки информации в ССПО | Выполнять проектирование ССПО, синтез и анализ процедур обработки информации в них |
3. Цели учебной дисциплины
Цели учебной дисциплины описываются в табл. 4.
Таблица 4
После изучения дисциплины студент будет
Номер цели | Содержание цели |
иметь представление | |
1 | О видах ССПО, решаемых ими содержательных задачах, физических принципах, на которых основано их решение |
2 | О роли математических моделей сигналов и помех, действующих в ССПО |
3 | О типах статистических задач обработки информации в ССПО – различении и обнаружении сигналов, измерении и фильтрации их параметров, разрешении и распознавании радиосигналов. |
4 | О роли статистических критериев оптимальности при синтезе оптимальных процедур обработки информации в ССПО |
5 | О методах статистического синтеза оптимальных процедур обработки информации и методах вероятностного анализа характеристик качества ССПО |
6 | О принципах построения сетей связи и методах их описания |
знать | |
7 | Принципы передачи информации по каналам подвижной связи, связь между параметрами полезных сигналов и полезной информацией. Классификацию статистических задач извлечения полезной информации из полезного сигнала, наблюдаемого при действии помех. |
8 | Сущность байесовской стратегии, применяемой при решении всех информационных проблем в ССПО, методы максимума апостериорного распределения вероятностей и максимального правдоподобия |
9 | Содержание и математическую постановку задачи обнаружения сигналов, ее общее байесовское решение. Основные результаты применения байесовского метода к решению задач обнаружения сигналов в ССПО. |
10 | Содержание и решение задачи различения ансамблей сигналов. Примеры ее решения для полностью известных сигналов и для ансамблей радиосигналов со случайными начальными фазами. |
11 | Постановку и решение задач оценки параметров полезных сигналов, наблюдаемых при действии помех. Примеры применения общего подхода: измерение времени прихода радиосигнала, его частоты, амплитуды, совместное измерение нескольких параметров. |
12 | Постановку и решение задачи фильтрации меняющегося параметра сигнала. Марковские модели, основанную на них рекуррентную фильтрацию. |
13 | Основы теории частотного, временного и кодового разделения сигналов. Роль двумерной корреляционной функции при определении потенциальных характеристик ССПО. |
14 | Методы цифровой модуляции и демодуляции, помехоустойчивого кодирования и декодирования. |
15 | Основы теории синхронизации в ССПО. |
16 | Принципы построения систем подвижной связи с множественным доступом. Сети связи и принципы их исследования и проектирования |
уметь | |
17 | Использовать статистические методы для определения оптимальных алгоритмов выделения информации из полезных сигналов и нахождения на этой основе структурных схем устройств обработки |
18 | Решать задачи анализа устройств обнаружения сигналов как для нахождения вероятностей ложной тревоги и правильного обнаружения (прямая задача анализа), так и для определения требований к параметрам ССПО, обеспечивающим заданные вероятностные характеристики (обратная задача). |
19 | Определять характеристики качества систем различения ансамблей сигналов, конструировать оптимальные для различения ансамбли. |
20 | Находить оптимальные процедуры оценивания параметров сигналов, выполнять исследование ошибок оценивания. Определять требования к системе, исключающие возникновение аномальных ошибок. |
21 | Синтезировать простейшие процедуры фильтрации изменяющихся параметров сигналов на основе марковской теории фильтрации. |
22 | Находить двумерные корреляционные функции когерентных радиосигналов и выполнять их исследование, определять на этой основе потенциальные возможности ССПО по обнаружению, измерению параметров, разделению радиосигналов. |
23 | Определять по заданным требованиям структуру и технические параметры устройств обработки информации в составе ССПО, пользоваться методами вычислительной математики и средствами вычислительной техники для поиска оптимальных решений при разработке радиосистем. |
24 | Выполнять анализ основных характеристик сетей связи – нагрузки на сеть, ее емкости и спектральной эффективности. |
иметь опыт | |
25 | Решения теоретических задач, возникающих в процессе разработки ССПО |
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Описание лекционных занятий размещается в табл. 5 с указанием семестра, в котором организуется обучение по данной дисциплине.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
Основные порталы (построено редакторами)