Введение в специальность Учебная программа для высших учебных заведений по специальности І-39 01 03 Радиоинформатика (стр. 20 )

, начальник цикла, профессор кафедры радиолокации и приемопередающих устройств Учреждения образования «Военная академия Республики Беларусь», доцент, кандидат технических наук

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 8 от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей I-39 01 Схемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 01.01.2001 г.)

Действует до утверждения Образовательного стандарта по специальности

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа дисциплины «Методы оптимизации информа-ционных систем» (МОИС) разработана для студентов специальности I-39 01 03 Радиоинформатика и рассчитана на объем 80 учебных часов, которые могут быть распределены на лекции – 48 часов и практические занятия – 32 часа, где предусматривается использование ПЭВМ.

Целью преподавания дисциплины МОИС является получение студентами знаний о методологии и навыков структурного синтеза и анализа алгоритмов оптимальной обработки информации в информационных системах с учетом действующих помех.

Дисциплина обеспечивает системный подход к проектированию систем извлечения и передачи информации, позволяет обоснованно выбирать структурные схемы обработки сигналов.

В результате освоения дисциплины МОИС студент должен:

знать:

- модели сигналов и помех в информационных системах;

- методы статистического синтеза оптимальных алгоритмов обнаружения и различения сигналов;

- методы статистического синтеза оптимальных алгоритмов оценки и фильтрации информативных параметров сигналов;

уметь:

- осуществлять структурный синтез оптимальных устройств обнаружения, различения сигналов, оценки и фильтрации их параметров;

- производить анализ и оценку помехоустойчивости оптимальных алгоритмов обработки сигналов;

- применять современные программные продукты для моделирования алгоритмов обработки сигналов;

приобрести навыки:

- построения структурных схем обработки сигналов в информационных системах;

- расчета характеристик схем обработки сигналов;

- исследования моделей сигналов и их преобразования в информационных системах.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Общие сведения об информационных системах. Классификация и основные показатели систем. Выбор сигналов и алгоритмов их обработки. Обнаружение, различение сигналов, оценка и фильтрация их параметров. Помехи в информационных системах. Оптимальный прием сигналов. Проблема защиты информации.

Раздел 1. МОДЕЛИ ПОМЕХ И СИГНАЛОВ В ЗАДАЧАХ ОПТИМАЛЬНОГО ПРИЕМА

Характеристика случайных помех. Многомерные плотности распре-деления вероятностей (ПРВ) помех. Примеры помех: гауссовские и негауссовские. Марковские модели помех и сообщений.

Модели сигналов в информационных системах. Современные виды модуляции сигналов. Сложные сигналы.

Раздел 2. МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ПОМЕХ

Постановка задачи обнаружения. Критерии оптимального обнаружения. Отношение правдоподобия. Обнаружение сигналов на фоне негауссовских и гауссовских помех. Структурные схемы оптимальных обнаружителей детерминированных сигналов. Подавление негауссовских помех. Информация Фишера и коэффициент подавления. Характеристики обнаружения. Обнаружители сигналов со случайными параметрами. Квадратурная обработка и согласованная фильтрация. Характеристики обнаружения.

Раздел 3. МЕТОДЫ РАЗЛИЧЕНИЯ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ПОМЕХ

Критерии оптимального различения сигналов. Оптимальные различители детерминированных сигналов. Вероятность ошибочного различения двоичных сигналов. Различение сигналов со случайными параметрами. Схемы различителей М - сигналов. Вероятность ошибочного различения.

Раздел 4. МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ПОМЕХ

Критерии оптимальной оценки. Средний риск. Апостериорная вероятность и функция правдоподобия. Оценки максимального правдоподобия. Структурные схемы устройств оценки и их характеристики. Точность оценки. Неравенство Крамера-Рао. Оценка параметров сигнала со случайной фазой. Алгоритмы квадратурной обработки сигналов в цифровых системах передачи информации.

Примеры построения структурных схем оценки и различения шумоподобных сигналов. Адаптивные подавители помех в информационных системах.

Раздел 5. МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СООБЩЕНИЙ

В КАНАЛАХ С ПОМЕХАМИ

Методы марковской теории нелинейной фильтрации. Уравнение Стратоновича для апостериорной плотности распределения вероятности. Решение уравнения Стратоновича в гауссовском приближении.

Алгоритмы фильтрации сообщений для каналов с гауссовскими помехами. Уравнения и структурные схемы фильтрации непрерывных сообщений. Фильтрация и различение сигналов. Пример обработки и фильтрации квадратурных шумоподобных сигналов.

Некогерентная фильтрация. Уравнения и структурные схемы некогерентных устройств фильтрации сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочих частот.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Перспективы развития методов оптимизации информационных систем.

ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

1. Модели помех в информационных системах. Статистические характеристики.

2. Марковские процессы и их свойства.

3. Обнаружители известного точного сигнала. Характеристики обнаружения.

4. Обнаружители сигналов со случайными параметрами.

5. Подавители негауссовских помех.

6. Различение детерминированных сигналов.

7. Различение сигналов со случайными параметрами.

8. Оптимальные различители М - сигналов. Структурные схемы. Вероятности ошибок.

9. Критерии оценок параметров. Средний риск. Функции потерь. Апостериорные вероятности.

10. Оценки максимального правдоподобия. Оценка фазы сигнала. Неравенство Крамера-Рао.

11. Оценка задержки псевдослучайного сигнала. Дискриминационная и флуктуационная характеристики.

12. Оценка параметров сигнала со случайной начальной фазой. Квадратурные схемы.

13. Уравнения фильтрации гауссовского приближения. Структурный синтез квазикогерентных систем.

14. Синтез оптимальных систем с амплитудной и фазовой модуляцией сигналов.

15. Синтез систем с шумоподобными ФМ-сигналами.

16. Синтез некогерентных систем обработки сигналов.

ВНЕАУДИТОРНАЯ (САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ)

РАБОТА СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов направлена на решение задач синтеза и анализа приемников. Перечень задач дается на практических занятиях.

Формы самостоятельной работы студентов: изучение лекционного материала, работа с литературой, подготовка к практическим занятиям (по одному часу на занятие).

ФОРМЫ КОНТРОЛЯ ЗА РАБОТОЙ СТУДЕНТОВ

При изучении дисциплины предусматриваются следующие формы контроля: контрольные работы, которые проводятся на лекциях и практических занятиях, проверка конспектов. Итоговая форма контроля – зачет по курсу.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1. и др. Прием сигналов на фоне помех: Учебно-методическое пособие. – Мн.: БГУИР, 1995.

2. Чердынцев теории сигналов на фоне помех: Учебно-методическое пособие. – Мн.: БГУИР, 1994.

3. и др. Примеры и задачи по курсу «Прием сигналов на фоне помех»: Учебно-методическое пособие. – Мн.: БГУИР, 1997.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1. Тихонов прием сигналов. - М.: Радио и связь, 1983.

Утверждена

УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики и радиоэлектроники

« 29 » октября 2004 г.

Регистрационный № ТД-39-079/тип.

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальности I-39 01 03 Радиоинформатика

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 25 » октября 2004 г.

Составитель

, доцент кафедры радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук

Рецензенты:

, заведующий кафедрой радиоэлектроники Учреждения образо-вания «Высший государственный радиотехнический колледж»;

, заведующий кафедрой РРТ Учреждения образования «Высший государственный колледж связи», доцент

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 8 от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей I-39 01 Схемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 4 от 01.01.2001 г.)

Действует до утверждения Образовательного стандарта по специальности

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа «Телекоммуникационные технологии и системы» (ТТиС) разработана для студентов специальности I-39 01 03 Радиоинформатика высших учебных заведений и рассчитана на объем 112 учебных часов, которые могут быть распределены на лекции – 64 часа, лабораторные занятия – 48 часа.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ РОЛЬ И МЕСТО

В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

ЦЕЛЬ ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями преподавания дисциплины являются приобретение студентами знаний о современных системах и технологиях телекоммуникаций, а также формирование у них навыков и умений, позволяющих осуществлять разработку и эксплуатацию телекоммуникационных систем.

ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения курса ТТиС студенты должны:

знать:

–  основные проблемы и задачи, возникающие в телекоммуникационных системах;

–  принципы и методы построения телекоммуникационных систем различного назначения;

–  методы формирования телекоммуникационных каналов; типовые схемы и принцип работы распространенных и перспективных телекоммуникационных систем;

уметь:

–  определять необходимую пропускную способность телекомму-никационных каналов; требуемое число телекоммуникационных каналов для обеспечения заданной абонентской нагрузки;