государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования ростовской области «ростовский колледж связи и информатики»
рабочая ПРОГРАММа УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»
для специальностей
210723 – «Сети связи и системы коммутации»
210709 – «Многоканальные телекоммуникационные системы»
2012
СОГЛАСОВАНО на заседании кафедры «Основ техники связи» ГБОУ СПО РО «РКСИ» Протокол № ____ от _______2012 г. Зав. кафедрой «ОТС» _________________ | УТВЕРЖДАЮ Зам. директора по УР ГБОУ СПО РО «РКСИ» __________________ «___» __________2012 г. |
Автор: преподаватель «РКСИ»
Рецензент: к. т.н., преподаватель «РКСИ»
СОДЕРЖАНИЕ
стр. | |
| ПАСПОРТ рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ | 4 |
| СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ | 6 |
| условия реализации рабочей программы учебной дисциплины | 15 |
| Контроль и оценка результатов Освоения учебной дисциплины | 16 |
1. паспорт рабочей ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ»
1.1. Область применения программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальностям СПО: 210723 – Сети связи и системы коммутации; 210709 – Многоканальные телекоммуникационные системы.
1.2. В структуре основной профессиональной образовательной программы дисциплина входит в общепрофессиональный цикл
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:
OK 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен обладать профессиональными компетенциями, включающими в себя способность:
- для специальности 210723:
ПК 1.1. Выполнять монтаж и производить настройку сетей проводного и беспроводного абонентского доступа.
ПК 1.2. Осуществлять работы с сетевыми протоколами.
ПК 1.4. Выполнять монтаж и первичную инсталляцию компьютерных сетей.
- для специальности 210709:
ПК 1.1. Выполнять монтаж и техническое обслуживание кабелей связи и оконечных кабельных устройств.
ПК 1.2. Выполнять монтаж, первичную инсталляцию, мониторинг и диагностику цифровых и волоконно-оптических систем передачи.
ПК 1.4. Проводить измерения параметров цифровых каналов, трактов, анализировать результаты измерений.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
- применять основные законы теории электрических цепей,
учитывать на практике свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических цепей
- различать непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые) сигналы, рассчитывать их параметры.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
- классификацию каналов и линий связи, виды сигналов и их спектры; виды нелинейных преобразований сигналов в каналах связи; кодирование сигналов и преобразование частоты.
1.4. Рекомендуемое количество часов на освоение программы дисциплины:
максимальной учебной нагрузки обучающегося 132 часа, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 88 часов;
самостоятельной работы обучающегося 44 часа.
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы | Объем часов |
Максимальная учебная нагрузка (всего) | 132 |
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) | 88 |
в том числе: | |
лабораторные занятия | 22 |
практические занятия | 16 |
Самостоятельная работа обучающегося (всего) | 44 |
в том числе: | |
домашняя работа по подготовке ответов на контрольные вопросы и работа с основной и дополнительной литературой | 21 |
подготовка сообщений, рефератов и решение задач | 23 |
Итоговая аттестация: 3-й семестр в форме дифференцированного зачета, 4-й семестр в форме экзамена |
2.2. Примерный тематический план и содержание учебной дисциплины «Теория электросвязи»
Наименование разделов и тем | Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) (если предусмотрены) | Объем часов | Уровень освоения |
1 | 2 | 3 | 4 |
Раздел 1. | Общие сведения о системах электросвязи | 17 | |
Тема 1.1. Введение Основные понятия и определения | Содержание учебного материала | 2 | |
Краткая история развития электросвязи и современные тенденции. Информация, сообщения, сигналы (аналоговые и дискретные) Линия связи, система связи, канал связи. Структурная схема одноканальной системы электросвязи. Классификация систем электросвязи по видам передаваемых сообщений и среды распространения. | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Основные термины, используемые в электросвязи Определения линии связи, канала связи, системы связи Структурные схемы электросвязи, в зависимости от вида передаваемых сообщений и среды распространения | 2 | ||
Тема 1.2 Сигналы электросвязи и их спектры | Содержание учебного материала | 2 | |
Классификация сигналов электросвязи. Параметры аналоговых и цифровых сигналов. Периодические сигналы и их спектры. Непериодические сигналы и их спектры. | 2 | ||
Лабораторные работы: №1 «Исследование спектра аналогового сигнала» №2 «Исследование спектра цифрового сигнала» №3«Исследование спектра речевого сигнала» | 6 | ||
Практические занятия: №1 «Временное и спектральное представление сигналов» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Классификация сигналов по форме и по информативности Подготовка ответов на контрольные вопросы лабораторных работ, оформление отчетов Расчет спектра последовательности прямоугольных импульсов | 3 | ||
Раздел 2. Методы и устройства преобразования и формирования сигналов | 33 | ||
Тема 2.1. Преобразование гармонического и бигармонического сигналов в нелинейной цепи | Содержание учебного материала | 2 | |
Анализ спектра отклика на гармоническое воздействие. Анализ спектра отклика на бигармоническое воздействие. | 2 | ||
Практические занятия: №2 «Расчет спектра отклика нелинейной цепи на бигармоническое воздействие» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Решение задач по построению спектра отклика НЭ на гармоническое и бигармоническое воздействие Подготовка ответов на контрольные вопросы практической работы, оформление отчета | 2 | ||
Тема 2.2. Частотно-избирательные системы | Содержание учебного материала | 2 | 2 |
Реактивные фильтры нижних частот. Реактивные фильтры верхних частот. Реактивные полосовые фильтры. Реактивные режекторные фильтры. | |||
Лабораторные работы: №4 «Исследование работы электрических фильтров» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Расчет фильтра нижних частот Расчет фильтра верхних частот Подготовка ответов на контрольные вопросы лабораторной работы, оформление отчета | 2 | ||
Тема 2.3 Умножение частоты | Содержание учебного материала | 2 | |
Принцип умножения частоты. Схема умножителя частоты Область применения | 2 | ||
Лабораторные работы: №5 «Исследование умножителя частоты» | 2 | ||
Практические занятия: №3 «Расчет умножителя частоты методом угла отсечки» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Построение спектральных диаграмм сигналов в различных точках схемы умножителя для заданных коэффициентов умножения Подготовка ответов на контрольные вопросы лабораторной и практической работы, оформление отчетов | 1 | ||
Тема 2.4. Преобразование частоты | Содержание учебного материала | 2 | |
Принцип преобразователя частоты. Схема преобразователя частоты. Область применения | 2 | ||
Лабораторные работы: №6 «Исследование преобразователя частоты» | 2 | ||
Практические занятия: №4 «Расчет преобразователя частоты» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Изучение построения преобразователя на параметрических элементах, подготовка к практическому занятию и защите лабораторной работы | 2 | ||
Тема 2.5 Автоколебательные системы | Содержание учебного материала | 2 | |
Общие сведения и классификация автогенераторов. Условие возникновения колебаний и работа автогенератора в стационарном режиме. Схема автогенератора LC типа. Стабилизация частоты, формы и мощности. | 2 | ||
Лабораторные работы: №7 «Исследование работы автогенератора LC типа» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Изучение принципа построения автогенераторов RC типа Подготовка ответов на контрольные вопросы лабораторной работы, оформление отчета | 2 | ||
Раздел 3. Формирование и детектирование модулированных сигналов | 12 | ||
Тема 3.1. Амплитудная модуляция | Содержание учебного материала | 2 | |
Временное и спектральное представление АМ сигнала. Характеристики АМ сигнала. Амплитудный модулятор Детектирование АМ сигнала | 2 | ||
Лабораторные работы: №8 «Формирование и детектирование сигналов с амплитудной модуляцией» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Работа с дополнительной литературой и Интернет ресурсами с целью определения применения АМ в технике электросвязи | 2 | ||
Тема 3.2. Угловая модуляция | |||
Содержание учебного материала | 2 | 2 | |
Временное и спектральное представление ЧМ сигнала. Характеристики ЧМ сигнала. Частотный модулятор Временное и спектральное представление ФМ сигнала Детектирование сигналов с угловой модуляцией. | |||
Практические занятия: №5 «Расчет спектра ЧМ сигнала при различных индексах модуляции» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Работа с дополнительной литературой и Интернет ресурсами с целью определения применения ЧМ и ФМ в технике электросвязи | 2 | ||
15 | |||
Раздел 4. Принципы построения цифровых систем передачи | |||
Содержание учебного материала | 2 | ||
Тема 4.1 Функциональная схема цифровой системы передачи | |||
Достоинства цифровых систем перед аналоговыми Последовательность преобразований сигналов и данных, их назначение | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Работа с Интернет ресурсами с целью определения видов и параметров цифровых сигналов | 2 | ||
Тема 4.2. Цифровое представление аналоговых сигналов | Содержание учебного материала | 2 | |
Временное и спектральное представление дискретизированного сигнала. Теорема . Процесс квантования. Шум квантования. Связь с разрядностью кодирования. Линейное и нелинейное квантование. Процесс кодирования | 2 | ||
Лабораторные работы: №9 «Дискретизация и восстановление непрерывных сигналов во времени» | 2 | ||
Практические занятия: №6 «Формирование ИКМ сигнала» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Формирование ДИКМ сигнала. Подготовка ответов на контрольные вопросы лабораторной работы, оформление отчетов. | 2 | ||
Тема 4.3. Дельта модуляция (ДМ) | Содержание учебного материала | 2 | 1 |
Принцип преобразования непрерывного сигнала в ДМ сигнал Структурная схема системы передачи информации, использующей ДМ. Сравнительная характеристика ИКМ и ДМ. | |||
Самостоятельная работа обучающихся: Решение задач по преобразованию непрерывного сигнала в ДМ сигнал. | 1 | ||
Раздел 5. Помехоустойчивое кодирование | 15 | ||
Тема 5.1 Основные принципы помехоустойчивого кодирования | Содержание учебного материала | 2 | |
Основные определения. Виды помехоустойчивых кодов. | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Определение исправляющей способности кода при различном расстоянии Хемминга | 1 | ||
Тема 5.2. Блоковые коды | Содержание учебного материала | 2 | |
Принципы блокового кодирования. Виды блоковых кодов, их избыточность и исправляющая способность. | 2 | ||
Практические занятия: № 7 «Исправление ошибок с помощью блокового кода» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Подготовка к практическому занятию. Изучение принципа кодирования и исправляющей способности блоковых кодов. | 2 | ||
Тема 5.3. Сверточное кодирование | Содержание учебного материала | 2 | 1 |
Основные определения Принципы сверточного кодирования и декодирования | |||
Самостоятельная работа обучающихся: Комбинирование кодов | 1 | ||
Тема 5.4. Шифрование | Содержание учебного материала | 2 | 1 |
Цели шифрования Симметричные системы Асимметричные системы | |||
Самостоятельная работа обучающихся: Работа с дополнительной литературой и Интернет ресурсами с целью определения применения шифрования в технике электросвязи | 1 | ||
Раздел 6. Основы теории цифровой модуляции и детектирования | 14 | ||
Тема 6.1. Основные сведения о цифровой модуляции | Содержание учебного материала | 2 | 1 |
Определения и назначение цифровой модуляции. Векторное представление сигналов. Когерентное и некогерентное обнаружение сигналов. Корреляция и корреляционный приемник. | |||
Самостоятельная работа обучающихся: Работа с основной и дополнительной литературой, подготовка ответов по изучаемой теме, выполнение упражнений по построению корреляционного приемника. | 2 | ||
Тема 6.2. Базовые виды цифровой модуляции | Содержание учебного материала | 2 | |
Дискретная амплитудная манипуляция (ASK). Дискретная частотная манипуляция (FSK). Дискретная фазовая манипуляция (PSK). Детекторы сигналов с цифровой модуляцией | 2 | ||
Лабораторные работы: №10 «Исследование цифровых видов модуляции» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Подготовка ответов на контрольные вопросы лабораторной работы и оформление отчета | 2 | ||
Тема 6.3. Цифровые виды модуляции на основе квадратурной модуляции | Содержание учебного материала | 2 | 1 |
Четырехпозиционная фазовая манипуляция (QPSK). Функциональная схема формирования QPSK радиосигнала. Квадратурная амплитудная манипуляция (QAM). Структурная схема модулятора QAM. | |||
Самостоятельная работа обучающихся: Демодуляция сигналов с QAM и QPSK | 2 | ||
Раздел 7. Каналы связи | 19 | ||
Тема 7.1. Основные характеристики Каналов передачи | Содержание учебного материала | 2 | |
Классификация каналов. Основные характеристики каналов. Типы каналов. Преобразование сигналов в каналах. | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Аддитивные помехи и квантовый шум | 1 | ||
Тема 7.2. Проводные линии | Содержание учебного материала | 2 | 2 |
Общие сведения о цепях с распространенными параметрами. Первичные и вторичные параметры. Режимы волн | |||
Лабораторные работы: №11 «Исследование режимов работы длинной линии» | 2 | ||
Практические занятия: №8 «Расчет вторичных параметров длинной линии» | 2 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Подготовка ответов на контрольные вопросы лабораторной и практической работ, оформление отчетов. | 2 | ||
Тема 7.3. Волоконно-оптические кабельные линии | Содержание учебного материала . | 2 | 1 |
Конструктивные особенности волоконно-оптических линий Структурная схема волоконно-оптической системы передачи (ВОСП). Достоинства и недостатки ВОСП. | |||
Самостоятельная работа обучающихся: Работа с Интернет ресурсами и подготовка рефератов | 2 | ||
Тема 7.4. Радиолинии | Содержание учебного материала | 2 | |
Классификация радиолиний. Принципы построения систем радиосвязи. | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Работа с основной и дополнительной литературой. Особенности распространения радиоволн различных диапазонов | 2 | ||
Раздел 8. Многоканальная передача и многостанционный доступ | 7 | ||
Тема 8.1. Общие принципы построения многоканальной системы передачи информации (СПИ) | Содержание учебного материала | 2 | |
Структурная схема многоканальной системы передачи информации (СПИ). Основные положения линейной теории разделения сигналов. | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся:: выполнение домашнего задания по теме Примерная тематика внеаудиторной самостоятельной работы Назначение блоков, входящих в структуру многоканальной СПИ Хаотический, линейный, централизованный доступ к каналу радиосвязи Международные названия методов множественного доступа абонентов к каналу связи | 1 | ||
Тема 8.2. Многостанционный доступ с частотным разделением каналов (ЧРК) и временным разделением каналов (ВРК) | Содержание учебного материала | 2 | |
Формирование группового сигнала. Структурная схема многоканальной передачи сообщений с ЧРК. | 1 | ||
Самостоятельная работа обучающихся: Построение спектра группового сигнала Назначение блоков, входящих в структуру многоканальной СПИ с ЧРК Построение спектра группового сигнала Назначение блоков, входящих в структуру многоканальной СПИ с ВРК. | 2 | ||
132 | |||
всего |
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1. – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
3. – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач)
3. условия реализации программы дисциплины
3.1. Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация программы дисциплины требует наличия лаборатории «Теория электросвязи».
Оборудование лаборатории:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- приборы: осциллографы, генераторы, частотомеры, цифровые милливольтметры,
- необходимая для проведения лабораторных и практических работ методическая литература.
Технические средства обучения:
- учебная лабораторная установка по курсу: «Теория электрической связи» (изготовитель: учебно-методический центр при Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. профессора -Бруевича),
- компьютеры с лицензионным программным обеспечением,
- мультимедийный проектор;
- прикладное программное обеспечение:
цифровая обработка сигналов «EDS», спектроанализатор «SPECTRUM», среда графического программирования «LabVIEW», презентации по всем темам дисциплины.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
Учебные издания, рекомендованные МО РФ и УМЦ СПО ФАС, для
образовательных учреждений среднего профессионального образования.
, , «Радиотехнические цепи и сигналы». М., ACADEMA, 2009. . «Основы теории электросвязи». Ростов-на-Дону, ФЕНИКС, 2012.Дополнительные источники:
, . «Теория электрической связи». М., ACADEMA, 2010. . «Теория электрической связи». Санкт-Петербург, ЛАНЬ, 2010 «Теория электрической связи». Под редакцией профессора . М., «Радиосвязь»,1999. . Цифровая мобильная связь. М., Горячая линия – Телеком, 2007. , , . Телекоммуникационные системы и сети. Т.1 М., Горячая линия – Телеком, 2005. , , . Системы цифровой радиосвязи. М., ЭКОТРЕНДЗ, 2005. , , . Основы построения телекоммуникационных систем и сетей. М., Горячая линия – Телеком,2004. , . Многоканальные телекоммуникационные системы. М., Горячая линия – Телеком, 2005. , . Направляющие системы электросвязи. Сборник задач. М., Горячая линия – Телеком, 2004. «Пионеры информационного века». М., «Техносфера» 2006. Интернет ресурсы:
www. Ir. /teoria (спутниковые системы связи, беспроводные системы связи);
www. /file/113220 (конспект лекций по курсу ТЭС);
www. stuafiles. ru/dir/cat35/subj333/file14123.htme (лекции по ТЭС СибГУТИ );
www. regionbook. ru направляющие системы ЭС).
4. Контроль и оценка результатов освоения Дисциплины
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных заданий, проектов, исследований.
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) | Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
Уметь: | |
- применять основные законы теории электрических цепей, учитывать на практике свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических цепей; | Лабораторные работы №№4,11 Практические работы №8 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, решение задач |
- различать непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые) сигналы, рассчитывать их параметры; | Лабораторные работы №№1,2,3 Практические работы №1 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, решение задач |
Знать: | |
- классификацию каналов и линий связи, видов сигналов, их спектров; | Лабораторные работы №№1,2,3 Практические работы №1 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, подготовка рефератов |
- виды нелинейных преобразований сигналов в каналах связи; | Лабораторные работы №№5,6,8,10 Практические работы №№2,3,4,7 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы. |
- кодирование сигналов и преобразование частоты; | Лабораторные работы №9 Практические работы №№7,6 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, решение задач |
Готовят к освоению профессиональных компетенций | |
- для специальности 210723: | |
ПК 1.1. Выполнять монтаж и производить настройку сетей проводного и беспроводного абонентского доступа. | Лабораторные работы №№4,11 Практические работы №8 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, решение задач |
ПК 1.2. Осуществлять работы с сетевыми протоколами. | Лабораторные работы №№1,2,3,4,11 Практические работы №№1,8 |
ПК 1.4. Выполнять монтаж и первичную инсталляцию компьютерных сетей. | Лабораторные работы №№1,2,3,5 Практические работы №1,4 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, решение задач |
- для специальности 210709: | |
ПК 1.1. Выполнять монтаж и техническое обслуживание кабелей связи и оконечных кабельных устройств. | Лабораторные работы №№1,2,3 Практические работы №1 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, подготовка рефератов |
ПК 1.2. Выполнять монтаж, первичную инсталляцию, мониторинг и диагностику цифровых и волоконно-оптических систем передачи | Лабораторные работы №№5,6,8,10 Практические работы №№2,3,4,7 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы. |
ПК 1.4. Проводить измерения параметров цифровых каналов, трактов, анализировать результаты измерений. | Лабораторные работы №9 Практические работы №№7,6 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование, устные опросы, решение задач |
