Программы магистерской подготовки 210400. 68. 04 Микроволновая техника и антенны Аннотация дисциплины Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зет (144 час) icon

Программы магистерской подготовки 210400. 68. 04 Микроволновая техника и антенны Аннотация дисциплины Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зет (144 час)



Смотрите также:
Аннотация дисциплины «История архитектуры и строительной техники» Общая трудоемкость изучения...
Магистерской программы «Производственный менеджмент» по направлению подготовки 080200. 68...
Программа подготовки 010200. 68. 01 Математическое и компьютерное моделирование...
Аннотация программы дисциплины «История» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зач...
Аннотация рабочей программы дисциплины Философия Общая трудоемкость изучения дисциплины...
Аннотация рабочей программы дисциплины «Философия» Общая трудоемкость изучения дисциплины...
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных единиц (144 час)...
Аннотация рабочей программы дисциплины Аксиология...
Аннотация примерной программы учебной дисциплины “ История (Б 1) Общая трудоемкость изучения...
Аннотация программы учебной дисциплины б...
Аннотация примерной программы дисциплины «Основы организационно-правового обеспечения...
Экзамен и зачёт. Аннотация дисциплины Алгебра и геометрия Наименование дисциплины...



скачать

Аннотации рабочих программ дисциплин

программы магистерской подготовки 210400.68.04 Микроволновая техника и антенны

Аннотация дисциплины


Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 4 ЗЕТ (144 час).


Цели и задачи дисциплины

    Изучение методологии использования математического аппарата при описании сигналов, случайных процессов и полей, устройств и систем. Решение задач адекватного выбора математических моделей сигналов для радиотехнических систем различного назначения, анализ и моделирование оптимальных и квазиоптимальных процедур извлечения информации из принимаемых сигналов.

    Формирование навыков моделирования сигналов, процессов и результатов их преобразования в радиотехнических системах с использованием современного математического аппарата.



^ Основные дидактические единицы (разделы)

Математические модели и действия над ними. Математический аппарат для моделирования сигналов, устройств и систем. Линейные системы и их математическое описание. Математические модели нелинейных систем. Математические модели случайных величин, процессов и полей. Методы математической статистики и их применение в радиотехнике. Основные понятия математической статистики. Оценка вероятности случайного события. Определение неизвестных функции распределения и плотности вероятности. Определение неизвестных параметров распределения. Элементы регрессионного и дисперсионного анализа. Оценивание характеристик случайных процессов и полей. Методологические основы моделирования. Методологические основы моделирования. Моделирование случайных величин. Моделирование случайных процессов. Моделирование случайных полей. Моделирование случайных потоков и систем массового обслуживания. Математическое моделирование каналов радиотехнических и телекоммуникационных систем. Инструментальные средства имитационного моделирования.


^ В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: физические и математические модели и методы моделирования процессов и явлений, лежащих в основе принципов действия радиотехнических устройств и систем.

Уметь: формулировать и решать задачи, использовать математический аппарат и численные методы для анализа, синтеза и моделирования радиотехнических устройств и систем.

Владеть: математическим аппаратом для решения задач теоретической и прикладной радиотехники, методами исследования и моделирования объектов радиотехники.


^ Виды учебной работы: практические занятия, лабораторные работы

Изучение дисциплины заканчивается: экзаменом.

Аннотация дисциплины


История и методология науки и техники (применительно к радиотехнике)


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 ЗЕТ (72 час).


^ Цели и задачи дисциплины

Дисциплина «История и методология науки и техники (применительно к радиотехнике)» должна способствовать созданию у студентов целостного представления о пути развития радиотехники, как одной из ветвей науки об электричестве и магнетизме, об эволюции представлений о существе этой науки на разных этапах ее развития, об основных методах познания ее законов.


^ Основные дидактические единицы (разделы)

Эволюция полевых и волновых концепций теории электромагнетизма. Создание Максвеллом теории электромагнитного поля, вклад в нее Герца и Хевисайда. Основные изобретения, предварившие создание действующих линий радиосвязи. Роль А.С.Попова и Г.Маркони. Развитие «доэлектровакуумной» радиотехники. Основные направления развития радиотехники до второй мировой войны. Роль радио во второй мировой войне. Развитие радиотехники в послевоенное время. Последовательные революционные изменения элементной базы. Роль цифровых и компьютерных технологий в развитии радиотехники.


^ В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основные закономерности социокультурного процесса развития науки и техники, этапы и скачки в развитии радиотехники, место и значение радиотехники и смежных с ней областей (включая информационные технологии) в современном мире; методологические основы и принципы современной науки и инженерии.

Уметь: готовить методологическое обоснование научных исследований, проектных и опытно-конструкторских разработок в области радиотехники.

Владеть: навыками методологического анализа научных и инженерных исследований, а также основанных на их базе проектов и технологий, оценки их целей и результатов деятельности по совокупности показателей качества.


Виды учебной работы: лекции, семинары

Изучение дисциплины заканчивается: зачетом.

^

Аннотация дисциплины



Деловой иностранный язык


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 ЗЕТ (180 час).

Цель изучения дисциплины: Основы перевода научно-технических текстов, деловая переписка, развитие языка профессионального общения (конференции, симпозиумы, дискуссии), восприятие иноязычной речи на слух, совершенствование навыков устной речи вне рамок профессионального общения.

^ Задача курса – приобретение студентами коммуникативной компетенции, которая на отдельных этапах языковой подготовки позволяет использовать иностранный язык практически как в профессиональной (производственной и научной) деятельности, так и для целей самообразования.

^ Основные дидактические единицы: основы ведения научного исследования; информационные технологии; способы представления результатов исследования; виды обмена научной информацией (конференции, встречи, переговоры); сбор и анализ научной информации; написание аннотации, научной статьи; обзор научных источников.

^ Результаты обучения: наличие коммуникативной компетенции, необходимой для квалифицированной информационной и творческой деятельности в различных сферах и ситуациях делового партнерства, совместной производственной и научной работы.

Виды учебной работы: практические занятия, консультации.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.


Аннотация дисциплины


^ Методы оптимизации


Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных

единицы (144 час).


Краткое содержание дисциплины

Дисциплина «Методы оптимизации» посвящена вопросам практического применения методов оптимизации. Основное внимание уделяется методам, используемых в инженерных приложениях при проектировании и анализе функционирования технических объектов. Главным образом рассматриваются методы оптимизации, ориентированные на решение задач с непрерывными переменными, ограничениями, содержащими действительные функции (методы нелинейного программирования). При этом дается обзор всех наиболее важных типов методов оптимизации, начиная от методов минимизации функций одной переменной и кончая методами, применяемыми для решения нелинейных задач условной оптимизации большой размерности. Рассматриваются не только классические методы, но и перспективные новые методы. Значительное внимание уделяется практическим вопросам применения методов оптимизации на практике.


Цель:

Целью дисциплины является знакомство с основными методами поиска решений различных экстремальных задач. Методы оптимизации являются неотъемлемой частью методов исследования и проектировании антенн и объектов микроволновой техники. Цели дисциплины «Методы оптимизации» соответствуют целям образовательной программы.


^ Результаты обучения:

Студент, изучивший дисциплину «Методы оптимизации», должен:

- знать основные методы отыскания экстремума функций;

- уметь применять методы оптимизации в исследовательской работе, при проектировании радиотехнических систем;

- формулировать адекватный задаче критерий оптимальности;

- выбрать метод оптимизации, соответствующий выбранному критерию оптимальности;

- владеть: умением модифицировать метод оптимизации в соответствии с решаемой задачей; реализовать на ЭВМ метод оптимизации в виде программы на любом языке программирования высокого уровня.


Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Аннотация дисциплины


^ Компьютерные технологии в науке и производстве


Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 2 зачетных

единицы (72 час).


Краткое содержание дисциплины:

- современный подход к проектированию радиотехнических систем различного назначения предполагает использование компьютерных технологий на всех этапах разработки новейших образцов аппаратуры. Дисциплина «Компьютерные технологии в науке и образовании» посвящена программным средствам и технологиям, позволяющим провести весь цикл расчетов и моделирования в ходе научного исследования: от непосредственного решения задачи (аналитического или численного) до создания встраиваемых приложений. Обучение проводится на основе программы MATLAB. Выбор для изучения программы MATLAB обусловлен прежде всего тем, что MATLAB обладает возможностью обеспечить проведение научных исследований и опытно-конструкторских разработок на всех их стадиях: от постановки задачи до создания законченных программных и аппаратных приложений.


Цель:

- дисциплина «Компьютерные технологии в науке и образовании» ориентирована на изучение базовых языков и основ программирования, методов хранения, обработки, передачи и защиты информации. В данной дисциплине проводится изучение стандартных пакетов прикладных программ, ориентированных на решение научно-исследовательских и проектных задач. Цели дисциплины «Компьютерные технологии в науке и образовании» соответствуют целям образовательной программы.


^ Результаты обучения:

Студент, изучивший дисциплину «Компьютерные технологии в науке и образовании», должен:

уметь адекватно формализовать поставленную задачу в рамках НИР или ОКР;

уметь правильно подобрать адекватные методы и средства решения поставленной задачи с помощью компьютерных технологий;

иметь представление о современном программном обеспечении, предназначенном для поддержки исследовательских работ и уметь его использовать при решении различных исследовательских задач.


В результате изучения дисциплины студент должен:

^ Знать: стандартные пакеты прикладных программ, ориентированных на решение научно-исследовательских и проектных задач.

Уметь: адекватно формализовать поставленную задачу в рамках НИР или ОКР; правильно подобрать адекватные методы и средства решения поставленной задачи с помощью компьютерных технологий;

Владеть: современным программным обеспечением, предназначенном для поддержки исследовательских работ и использовать его при решении различных исследовательских задач.


^ Виды учебной работы: Самостоятельная работа, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Аннотация дисциплины


Устройства приема и обработки сигналов


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 час.)

^ Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: усвоение основ физических процессов, теории и принципов приема и обработки сигналов (УПиОС), построения и функционирования узлов и блоков, используемых в различных радиотехнических системах, для приема и обработки сигналов.

^ Задачей изучения дисциплины является: овладение общей теорией методов приема и обработки сигналов, теорией построения оптимальных и квазиоптимальных приемных устройств, применяемых в радиотехнической отрасли, способами аппаратно-программной реализации УПиОС, в том числе на основе методов цифровой (первичной, вторичной, третичной) обработки сигналов и на современной элементной базе, и умением применить полученные знания к решению прикладных задач в различных областях радиотехники.

^ Основные дидактические единицы (разделы): основные методы приема (супергетеродинный, инфрадинный, прямого усиления и прямого преобразования); методы обеспечения основных характеристик УПиОС – чувствительность, одно- и многосигнальная частотная избирательность, динамический диапазон по основному и соседнему каналам; системы автоматического регулирования в устройствах приема и обработки радиосигналов; физические принципы построения усилительно-преобразовательного тракта УПиОС с малым уровнем собственных шумов, с высокой частотной избирательностью, с низким уровнем перекрестных и интермодуляционных помех; принципы построения цифровых УПиОС; моделирование и проектирование устройств по заданным показателям качества с использованием современной элементной базы; методы экспериментального исследования УПиОС и их функциональных узлов.

^ В результате изучения дисциплины студент магистрата должен:

знать: основные методы приема и обработки сигналов; теорию и методы оптимального приема сообщений; методы обеспечения основных характеристик УПиОС; физические принципы, используемые при построении усилительно-преобразовательных трактов УПиОС, принципы работы систем автоматического регулирования и адаптивных систем УПиОС, в том числе и цифровых; методы экспериментального исследования УПиОС и их функциональных узлов, а также тенденции, перспективы и проблемы развития техники приема и обработки сигналов;

уметь: проектировать УПиОС по заданным показателям качества с использованием современной элементной базы; составлять электрические структурные, функциональные и принципиальные схемы УПиОС, в том числе и цифровых; формулировать и обосновывать технические требования к ним и отдельным узлам; осуществлять экспериментальные исследования УПиОС и их функциональных узлов;

владеть: методами проектирования УПиОС с заданными характеристиками – чувствительности, одно- и многосигнальной частотной избирательности, динамического диапазона по основному и соседним каналам; принципами построения приемных трактов аналоговых и цифровых УПиОС с малым уровнем собственных шумов, высокой частотной избирательностью, низким уровнем перекрестных и интермодуляционных помех.

^ Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия, курсовой проект.

Изучение дисциплины заканчивается: защитой курсового проекта и зачетом.


Аннотация дисциплины


^ Устройства генерирования и формирования сигналов


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 зачетных единицы (72 часа).

Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: усвоения основ теории работы, методов анализа и проектирования основных типов устройств, предназначенных для генерирования и формирования электромагнитных колебаний радио и оптического диапазонов частот, а также знакомство с параметрами и характеристиками таких устройств, с основными техническими и конструктивными требованиями к ним, связью этих требований с назначением и параметрами радиосистем, в которых эти устройства используются, студент получает углубленные профессиональные знания, позволяющие выпускнику успешно вести исследования и разработки, направленные на создание и обеспечение функционирования устройств и систем, основанных на использовании электромагнитных колебаний и волн и предназначенных для передачи, получения информации об окружающей среде, природных и технических объектах, а также для воздействия на природные или технические объекты с целью изменения их свойств, обладать универсальными и предметно-специализированными компетенциями, способствующими его социальной мобильности и устойчивости на рынке труда.

Задачей изучения дисциплины является: получение знаний основных физических процессов, типов устройств генерирования и формирования радиосигналов различных диапазонов частот и уровней мощности; основных технических характеристик и требований, предъявляемых к устройствам, а также типовых схем и конструкций этих устройств; умение применять при проектировании устройств генерирования и формирования сигналов методы моделирования, анализа работы, синтеза и оптимизации электрических параметров этих устройств, используя современную вычислительную технику; овладение навыками самостоятельной научно-исследовательской и научно-педагогической деятельности.

Основные дидактические единицы (разделы):

Основы теории, расчета и построения высокочастотных (ВЧ) устройств генерирования сигналов и формирования колебаний; Устройства генерирования колебаний сверхвысокой частоты (СВЧ) и оптического диапазона; Побочные излучения и перспективы развития устройств генерирования и формирования сигналов.

В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен:

знать: физические принципы генерирования и формирования радиосигналов, технические характеристики и элементную базу генераторных, усилительных и модуляционных устройств различных диапазонов

уметь: применять методы повышения энергетических и качественных показателей устройств генерирования и формирования радиосигналов

владеть: навыками самостоятельной научно-исследовательской и научно-педагогической деятельности

Виды учебной работы: Лекции, лабораторные занятия, практические занятия

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины


^ Теория и техника радиолокации и радионавигации


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 ЗЕТ (72 час).

Цели и задачи дисциплины

Целями преподавания дисциплины являются изучение принципов и методов радиолокации и радионавигации, рассеивающих свойств объектов; методов и устройств измерения дальности, угловых координат, скорости и других параметров движения объектов; методов и устройств первичной и вторичной обработки радиолокационной и радионавигационной информации; методов и устройств борьбы с активными и пассивными помехами. Освоение материала дисциплины позволит студентам научиться устанавливать взаимосвязи тактических и технических параметров и характеристик в радиолокационных и радионавигационных системах с учетом реальных условий проектирования, производства и эксплуатации аппаратуры. Кроме того, дисциплина знакомит с тенденциями развития теории радиолокации и радионавигации и с перспективами создания новых образцов радиолокационных и радионавигационных средств.

^ Основные дидактические единицы (разделы)

Принципы построения радиолокационных систем. Методы измерения дальности и скорости. Методы обзора пространства и измерения угловых координат. Методы и точность определения местоположения объектов. Принципы построения и основные характеристики радионавигационных систем. Борьба с активными и пассивными помехами. Перспективы развития теории и техники радиолокационных и радионавигационных систем.

^ В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: Физические основы и методы функционирования радиолокационных и радионавигационных устройств и систем. Характеристики объектов радиолокации. Основные алгоритмы и соотношения радиолокации и радионавигации. Методы обнаружения радиосигналов на фоне шумов и помех. Методы измерения параметров движения объектов в радиолокации и в радионавигации. Основные алгоритмы обработки радиосигналов и соответствующие им структурные схемы устройств. Методы борьбы с помехами в радиолокации и радионавигации.

Уметь: Рассчитывать технические характеристики и параметры радиолокационных и радионавигационных устройств и систем. Использовать для исследований и моделирования радиолокационных и радионавигационных систем современную вычислительную технику.

Владеть: Представлениями о построении устройств, систем и комплексов радиолокации и радионавигации для обнаружения различных объектов, измерения их координат и параметров движения, навигации объектов, а также об особенностях их использования и эксплуатации.

^ Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Аннотация дисциплины


Радиотехнические системы передачи информации


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 час).

^ Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является изучение принципов построения РТС передачи информации, методов модуляции/демодуляции, характеристики передаваемых сообщений и качество передаваемой информации, методов уплотнения/разуплотнения в многоканальных системах передачи, разнесенного приема, помехоустойчивого кодирования

^ Задачей изучения дисциплины является освоение методов уплотнения сигналов и обеспечение многостанционного доступа к разделяемым ресурсам, основы семиуровневой модели взаимодействия открытых систем, способов коммутации информации, основ помехоустойчивости и защиты информации, управления потоками данных в сетях, протоколы взаимодействия.

^ Основные дидактические единицы (разделы): Сигналы и помехи в системах телекоммуникаций, каналы и линии связи, компьютерные сети, спутниковые телекоммуникации,

В результате изучения дисциплины студент магистратуры должен

Знать принципы построения РТС передачи информации, основные и перспективные виды модуляции/демодуляции, методы повышения помехоустойчивости, методы теории оптимальных решений применительно к РТС ПИ, основные этапы проектирования РТС ПИ

Уметь использовать стандартные пакеты прикладных программ при проектировании и моделировании систем, применять алгоритмы цифровой обработки сигналов, владеть методиками проведения экспериментальных исследований узлов и систем, основные требования по оформлению техдокументации.

Владеть методами проектирования элементов узлов, приборов и систем, методами проведения экспериментов по измерению параметров узлов и систем, программными средствами подготовки конструкторско-технологической документации.

Виды учебной работы: Лекции, лабораторные работы, практические занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Аннотация дисциплины


^ Основы телевидения


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 2 ЗЕТ (72 час).

Цели и задачи дисциплины

«Основы телевидения» являются дисциплиной, обеспечивающей базовую подготовку студентов в области телевидения и видеотехники. В процессе изучения дисциплины студенты получают основные знания по теории телевизионной передачи, в том числе по вопросам формирования, цифровой обработки и передачи по каналам связи сигналов изображения, анализу и синтезу телевизионных систем, воспроизведению цветных изображений, критериям оценки их качества. Студенты изучают принципы построения современных цифровых систем вещательного и прикладного телевидения.

^ Основные дидактические единицы (разделы)

Изображение. Зрительное восприятие. Формирование сигнала изображения. Фотоэлектрические преобразователи изображений. Цифровая обработка и кодирование сигналов изображения. Формирование телевизионного изображения. Системы телевизионного вещания.

^ В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать: основы теории, принципы построения и функционирования телевизионных систем и устройств, элементов и комплексов видеотехники.

Уметь: производить определение параметров и синтезировать телевизионные системы и устройства видеотехники различного назначения.

Владеть: методами прогнозирования и оценки качества телевизионного изображения.

^ Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.


Аннотация дисциплины


Локационные методы исследования объектов


Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных

единицы (108 час).

^ Краткое содержание дисциплины: принципы и технологий дистанционного зондирования Земли в оптическом и радиодиапазоне, технические средств работы с цифровыми изображениями, методы предварительной и тематической обработки космической информации, применение космического мониторинга.

^ Цель преподавания дисциплины – ознакомить студентов с принципами и технологиями дистанционного зондирования Земли в оптическом и радиодиапазоне, техническими средствами работы с цифровыми изображениями, методами предварительной и тематической обработки космической информации, применением космического мониторинга.

^ Результаты обучения:

после окончания изучения дисциплины студенты должны иметь знания и навыки работы в следующих разделах:

- схема формирования спутниковых изображений; прием данных спутникового дистанционного зондирования с помощью станций УниСканТМ и АлисаТМ;

- компьютерная обработка тоновых и мультиспектральных изображений;

- распознавание образов;

- свободно работать со специализированными пакетами прикладных программ обработки аэрокосмических изображений и графическими пакетами;

- составлять обзоры и отчеты по результатам проводимых исследований;

- разрабатывать рекомендаций по практическому использованию полученных результатов.

^ Содержание дисциплины:



п/п

Раздел дисциплины

Лекции

зачетные

единицы

(часы)

ПЗ или СЗ

зачетные

единицы

(часы)

ЛР

зачетные

единицы

(часы)

Самостоятельная работа зачетные

единицы

(часы)

1

Физические основы получения аэрокосмических изображений в оптическом диапазоне.

0,11 (4)







0,05 (2)

2

Космическая радиолокация. Синтез апертуры

0,05 (2)







0,05 (2)

3

Космические аппараты для дистанционного зондирования

0,1 (4)










4

Прием данных дистанционного зондирования

0,05 (2)




0,05 (2)

0,05 (2)

5

Схема формирования и искажения спутниковых изображений

0,05 (2)




0,05 (2)

0, 16 (6)






п/п

Раздел дисциплины

Лекции

зачетные

единицы

(часы)

ПЗ или СЗ

зачетные

единицы

(часы)

ЛР

зачетные

единицы

(часы)

Самостоятельная работа зачетные

единицы

(часы)




6

Технические средства обработки изображений

0,05 (2)







0,05 (2)




7

Пакеты обработки изображений










0,11 (4)




8

Форматы графических файлов. Сжатие изображений

0,05 (2)




0,05 (2)

0,11 (4)




9

Обработка тоновых и многозональных изображений

0,16 (6)




0,22 (8)

0,36 (14)




10

Сегментация (бинаризация) изображений

0,05 (2)




0,22 (8)

0,27 (10)




11

Распознавание образов

0,27 (10)





0,33 (12)

0,6 (22)





Лабораторные работы:

1. Прием и геометрическая коррекция спутниковых изображений.

2. Преобразование яркости и контраста.

3. Сжатие графических файлов.

4. Визуализация с раскраской в условные цвета.

5. Локальная фильтрация.

6. Определение вегетационного индекса.

7. Анализ главных компонент.

8. Пороговая сегментация и кластерный анализ.

9. Параметрические методы классификации. Определение параметров выделенных объектов.

10. Непараметрический метод распознавания по многомерным гистограммам.


Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины


^ Оптические методы и устройства обработки информации


Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 4 зачетных

единицы (144 час).

Краткое содержание дисциплины:

Рассматриваются математические методы анализа и синтеза когерентных оптических систем обработки информации; оптическая голография; компоненты оптических систем; лазеры и фотоприемники для оптических систем обработки информации; оптические запоминающие устройства; элементы интегральной оптики; нелинейная оптика и акустооптика; оптическая бистабильность - трансфазор; архитектура систем оптической обработки информации; оптические системы аналоговой обработки информации; оптические системы обработки цифровой информации; особенности конструирования и эксплуатации оптических устройств обработки информации.

Цель:

знакомство студентов с современными оптоэлектронными методами обработки сигналов и устройствами, реализующими такие методы.

^ Результаты обучения:

- способность самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирование плана реализации исследования, выбор методов исследования и обработку результатов;

- способность выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандартные пакеты прикладных программ;

- способность к составлению обзоров и отчетов по результатам проводимых исследований, разработке рекомендаций по практическому использованию полученных результатов.

^ Содержание дисциплины:

Раздел 1. Тема 1 - 0,055 (2 часа) (для самостоятельного изучения - 0,11 (4)) Введение. Общая характеристика курса. История развития оптических устройств и оптической обработки информации. Причины перехода в оптический диапазон частот. Оптика в радиотехнике – основные перспективы и направления развития. Содержание и перечень вопросов, рассматриваемых в курсе. Краткая характеристика квантовой электроники, оптоэлектроники и интегральной оптики. Структура и особенности оптических и оптоэлектронных процессоров, возможные области их применения.

Раздел 2. Тема 2 - 0,11 (4 часа) (для самостоятельного изучения - 0,22 (8)) Оптическое излучение и его характеристики. Основные законы геометрической оптики и их применение к описанию оптических явлений. Когерентность, монохроматичность и поляризация света. Физические и математические основы интерференции и дифракции света. Интерференция световых волн при отражении от тонких пленок. Дифракционная теория формирования изображения, когерентное и некогерентное освещение; функция рассеяния и пространственно-частная характеристика оптической системы.

Раздел 2. Тема 3 - 0,055 (2 часа) Поляризация при отражении и преломлении, угол Брюстера. Поляризация света при двойном лучепреломлении. Объяснение двойного лучепреломления на основе принципа Гюйгенса. Прохождение плоскополяризованного света через фазовую пластинку. Поглощение света и оптический дихроизм. Поляризаторы света, закон Малюса. Конструкции поляризаторов света, применяемых в системах оптической обработки информации и их основные характеристики.

Раздел 3. Тема 4 - 0,11 (4 часа) (для самостоятельного изучения - 0,278 (10)). Компоненты оптических систем, лазеры и фотоприемники для оптических систем обработки информации. Элементы оптических систем (линзы, призмы, зеркала, делители пучков) и выполняемые ими преобразования оптических пучков. Источники оптического излучения для оптоэлектронных систем обработки информации: газовые и полупроводниковые лазеры, светоизлучающие диоды. Принципы работы и основные характеристики. Основы квантовой теории излучения, спонтанное и индуцированное излучение. Принцип усиления оптического излучения. Двух-, трех-, и четырехуровневая энергетические схемы накачки энергии. Принципы построения твердотельных, газовых, жидкостных лазеров, классификация и основные параметры. Полупроводниковые лазеры. Перспективы развития лазеров и пути улучшения качества когерентного оптического излучения. Фотоприемники и их роль в оптических процессорах. Специальные типы фотоприемников. ПЗС-фотоприемник как устройство сопряжения оптического и цифрового процессоров. *Использование цифровых сигнальных процессоров в оптоэлектронных системах обработки информации. *Многоэлементные линейные и матричные ПЗС-фотоприемники. *Использование специального режима сканирования в ПЗС-фотоприемниках для реализации конвейерных алгоритмов обработки сигналов в оптоэлектронных процессорах.

Раздел 4. Тема 5 - 0,11 (4 часа) (для самостоятельного изучения - 0,11 (4)) Принципы построения устройств управлением характеристиками оптического излучения. Искусственное двойное лучепреломление. Эффекты Керра, Фарадея, Поккельса, Коттона-Мутона и их использование для создания модуляторов оптического излучения. Основные методы модуляции, типы пространственно-временных модуляторов оптического излучения и их параметры. Наиболее распространенные типы модуляторов: акустооптические, электрооптические и жидкокристаллические, их характеристики, основные параметры. Оптические дефлекторы. Электрооптический дефлектор аналогового и дискретного типа. Оптические транспаранты. Принцип работы электрически и оптически управляемых транспарантов. Магнитооптические и электрооптические транспаранты. Оптические транспаранты на основе жидких кристаллов и их применение в оптических системах. Оптические переключатели, коммутаторы, изоляторы для оптических систем передачи, обработки информации и хранения информации.

Раздел 4. Тема 6 - 0,055 (2 часа) (для самостоятельного изучения - 0,166 (6)). Общие характеристики оптической памяти. Оптические регистрирующие среды для записи информации (основные материалы и используемые физические принципы), их основные параметры (чувствительность при записи, разрешающая способность, оптическая эффективность при считывании, время хранения, реверсивность). Оптические (лазерные) диски, оптические голографические диски, ассоциативная голографическая память.

Раздел 5. Тема 7 - 0,11 (4 часа) (для самостоятельного изучения - 0,11 (4)) Оптическая обработка информации. Теоретические и физические принципы построения когерентных систем оптической обработки информации. Физические основы голографии. Основное уравнение голографии. Двухмерные и трехмерные голограммы. Голограммы Френеля, Фурье и Фраунгофера, требования к источникам света в голографии; объемные голограммы и их особенности. Некоторые применения голографии: голографическая интерферометрия, голографические фильтры.

Раздел 5. Тема 8 - 0,11 (4 часа) (для самостоятельного изучения - 0,166 (6)). Интегральное преобразование волнового фронта излучения при прохождении через линейную оптическую систему. Оптическая система, осуществляющая преобразование Фурье и понятие пространственных частот. Оптическая обработка изображений и пространственная фильтрация. Структура оптического аналогового процессора. Оптические корреляторы изображений. Коррелятор с одновременным преобразованием и коррелятор с частотной плоскостью. Некогерентные системы оптической обработки информации, основные характеристики и особенности построения.

Раздел 6. Тема 9 - 0,055 (2 часа) (для самостоятельного изучения - 0,166 (6)). Оптические логические элементы и функциональные узлы цифровых вычислительных машин. Оптическая бистабильность – трансфазор. Перспективы построения оптической ЭВМ. Архитектура систем оптической обработки информации. Особенности конструирования и эксплуатации оптических устройств обработки информации. Основные принципы построения нейрокомпьютеров (нейронные сети). Модели нейроподобных систем, их параметры, обучение, восстановление.

Раздел 6. Тема 10 - 0,11 (4 часа) (для самостоятельного изучения - 0,083 (3)). Оптические системы аналоговой обработки информации. Физические основы акустооптики. Дифракция Рамана-Ната и дифракция Брэгга. Акустооптические модуляторы и дефлекторы. Перестраиваемые акустооптические фильтры. Основы нелинейной оптики и акустооптики. Акустооптические процессоры радиосигналов. Акустооптические спектроанализаторы и корреляторы с пространственным и временным интегрированием. Адаптивные акустооптические процессоры радиосигналов со сканирующим ПЗС-фотоприемником.

Раздел 6. Тема 11 - 0,11 (4 часа) (для самостоятельного изучения - 0,083 (3)). Оптические системы цифровой обработки информации. Принципы построения цифровых оптических процессоров линейной алгебры для обработки сигналов, алгоритм цифрового умножения методом свертки, его разновидности. Архитектура цифровых оптических процессоров, базовая архитектура оптического вектор-матричного перемножителя, архитектура оптического матрично-матричного перемножителя.

^ Лабораторные работы:

Лабораторная работа №1. «Исследование акустооптического модулятора» (6 часов).

Лабораторная работа №2. «Исследование акустооптического дефлектора» (6 часов).

Лабораторная работа №3. «Пространственная фильтрация изображений» (6 часов).

Курсовая работа предполагает выполнение задания в соответствии с указаниями преподавателя, выдаваемого в индивидуальном порядке c использованием основной литературы по дисциплине. При курсовом проектировании разрабатывается оптоэлектронная система или устройство, которые должны иметь требуемые техническим заданием характеристики. На первом этапе разрабатываются начальный вариант схемы и конструкции. Пояснительная записка должна содержать обоснование выбора конструкции, основные моменты расчета и анализ полученных характеристик. В графической части объемом 1,5 листа формата А1 должен быть представлен чертеж конструкции, основные характеристики, схема и расчетные соотношения, поясняющие методику расчета.

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины

^ Конструирование микрополосковых селективных устройств сверхвысоких частот


Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).

^ Краткое содержание дисциплины:

Изучаются физические основы конструирования различных микрополосковых частотно-селективных устройств сверхвысоких частот, анализ их одномерных моделей в квазистатическом приближении и принципы построения экспертной системы для их автоматизированного проектирования.

Цель:

- формирование понимания физических принципов построения и работы разнообразных СВЧ устройств, их элементов и узлов, расчета основных характеристик и параметров, конструктивных и технологических способов их реализации;

- подготовка магистрантов для решения задач по выбору и расчету конструкций устройств СВЧ различного функционального назначения для последующего создания различных радиотехнических систем, в составе которых используются микрополосковые СВЧ устройства

^ Результаты обучения:

- подготовка магистрантов к самостоятельной деятельности по эксплуатации, разработке, конструированию частотно-селективных микрополосковых СВЧ устройств, а также обслуживанию их элементов и радиоэлектронных систем, содержащих в своем составе такие устройства и узлы;

- приобретение магистрантами знаний, умений и навыков, необходимых для его профессиональной деятельности.

^ Магистрант должен:

Знать: основные законы и правила построения устройств и антенн СВЧ диапазона, их элементов и узлов, их конструкции и основы технологии изготовления.

^ Уметь: рассчитывать (проектировать) основные элементы и узлы устройств и антенн СВЧ по справочной и учебно-методической литературе.

Иметь навыки: экспериментального исследования СВЧ устройств и антенн, измерения их параметров и характеристик; расчета основных параметров устройств и антенн СВЧ в том числе, с применением известных программных средств широкого использования.

^ Содержание дисциплины:

Распространение электромагнитных волн в сложных микрополосковых структурах, содержащих нерегулярности, в слоистых структурах, состоящих из магнитных и немагнитных диэлектрических материалов. (3 занятия). Собственные частоты микрополосковых резонаторов с плавным и ступенчатым изменением ширины полосковых проводников, собственная и нагруженная добротность резонаторов. (2занятия) Классификация частотно-селективных устройств СВЧ, основы их построения на микрополосковых резонансных системах. (2 занятия). Конструирование микрополосковых устройств частотной селекции с заданными характеристиками, перспективы развития: миниатюризация и интеграция. (3 занятия). Конструкции фильтров нижних и верхних частот, полосно-пропускающих и полосно-заграждающих фильтров, диплексеров и мультиплексеров, смесителей и умножителей частоты, а также конструкции электрически управляемых микрополосковых устройств. (6 занятий). Экспертная система автоматизированного проектирования полосно-пропускающих полосковых и микрополосковых фильтров. (4 занятия).

^ Виды учебной работы: Самостоятельная работа, практические занятия, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины


^ Подвижные системы связи


Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).

Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины – изучение принципов работы и особенностей организации современных подвижных систем связи (ПСС), стандартов сетей связи, современного состояния и тенденций развития ПСС.

Основными задачами изучения дисциплины являются:

- изучение основных современных стандартов сетей связи, а также особенностей их построения;

- формирование у студентов необходимых знаний о структуре, назначении узлов подвижных систем связи, характеристиках, характеризующих качество работы сетей, способах оптимизации подвижных систем связи.

В результате изучения дисциплины студент магистр должен:

знать:

- принципы построения и функционирования ПСС;

- требования, предъявляемые к функциональным элементам ПСC;

- характеристики сигналов, используемых в ПСС;

- методы организации сети связи;

- методы разделения каналов связи;

- стандарты ПСС и их особенности;

- основные методы проектирования ПСС и анализа характеристик ПСС;

- принципы построения терминалов ПСС;

- основные направления развития современных ПСС.

уметь: осуществлять обоснованный выбор структурных схем аппаратуры, используемой для приема и обработки сигналов ПСС; применять методы теории оптимальных решений при проектировании терминалов ПСС.

владеть: навыками проектирования ПСС их подсистем и терминалов; методами моделирования ПСС и их терминалов.

иметь представление: о методиках анализа качества ПСС, способах оптимизации ПСС, современных направлениях развития ПСС.

^ Основные дидактические единицы (разделы)

Разделы дисциплины по ППД

Объем занятий, час.

Л

ПЗ

ЛЗ

С

^ 1. Принципы построения сетей и систем подвижной радиосвязи













Основы систем подвижной связи. Виды систем подвижной связи. Методы разделения каналов связи.

1

 

 

2

Виды модуляций, применяемых в системах подвижной связи.

1

2

 

4

Методы организации сети связи. Принципы построения сетей и систем подвижной радиосвязи. Виды станций, систем коммутаций и управления.

1

 

 

4

Частотное планирование. Замирания и методы борьбы с ними. Соединительные линии базовых и центральных станций. Радиорелейные линии (РРЛ). Трафик и емкость сотовых систем мобильной связи.

2

6

6

12

^ 2. Стандарты сетей подвижной связи.

 

 

 

 

Персональные системы связи. Транкинговые системы связи.

1

 

2

4

Цифровая усовершенствованная система беспроводной телефонии DECT.

1

 

 

2

Аналоговые системы подвижной связи. NMT-450, NMT 900, TACS, AMPS.

1

 

 

2

Стандарт GSM.

3

2

8

10

Системы стандарта CDMA.

2

4

 

4

Системы персональной спутниковой связи.

2

2

 

4

Системы мобильной связи третьего поколения. Типы систем третьего поколения. Универсальная мобильная телекоммуникационная система (UMTS).

3

2

2

6

Общая трудоёмкость дисциплины 3 зач. ед. (час.)

18

18

18

54

^ Виды учебной работы: Виды учебной работы: Самостоятельная работа, практические занятия, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины


^ Сверхвысокочастотные датчики физических величин


Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 час).

Краткое содержание дисциплины:

Теоретические основы построения датчиков физических величин с использованием электромагнитных полей СВЧ диапазона. Классификация датчиков по принципу действия и назначению. Магнитные и диэлектрические материалы в пленочном и объемном состоянии как рабочие тела датчиков. Конструирование датчиков слабых магнитных и электрических полей, влажности материалов и технологических сред, давления и перемещения и т.д. Сканирующие СВЧ датчики. Возможности прецизионных измерений на СВЧ, датчики для физического эксперимента. Возможности развития СВЧ датчиков, принципы построения активных магнитных антенн.

Цель:

– формирование у магистрантов понимания физических принципов построения и работы ряда СВЧ датчиков, приобретение навыков их проектирования, приобретение знаний о конструктивных и технологических способах их практической реализации.

^ Результаты обучения:

Знания – физические законы, эффекты и явления, на основе которых разрабатываются СВЧ датчики, конструктивные и технологические способы их практической реализации. Начальные навыки по выбору конструкции и проектированию датчика, навыки работы с приборами.

^ Содержание дисциплины:

Теоретические основы построения датчиков физических величин с использованием электромагнитных полей СВЧ диапазона. Линии передачи и резонаторы как источники СВЧ полей. Собственные частоты и добротность резонатора. Микрополосковые резонаторы. (3 занятия). Классификация датчиков по принципу действия и назначению. Резонансные датчики. Датчики на основе взаимодействующих резонаторов. Фазовые датчики. (2 занятия). Магнитные и диэлектрические материалы в пленочном и объемном состоянии как рабочие тела датчиков. Поляризуемость, магнитная восприимчивость, диэлектрическая и магнитная проницаемости материалов. Ферромагнитный резонанс. (4 занятия). Конструирование датчиков слабых магнитных и электрических полей, влажности материалов и технологических сред, давления и перемещения и т.д. Одномерные модели и квазистатическое приближение. Microwave Office. (4 занятия). Сканирующие СВЧ датчики. Микрополосковый резонатор с отверстием в экране как локализованный источник СВЧ магнитного поля. Датчик локального ферромагнитного резонанса тонких магнитных пленок и магнитный дефектоскоп на его основе. Датчики для локальных измерений поверхностного сопротивления (3 занятия). Возможности прецизионных измерений на СВЧ, датчики для физического эксперимента. Высокодобротные резонаторы и резонаторы из сверхпроводящих материалов. (1 занятие) Возможности развития СВЧ датчиков, принципы построения активных магнитных антенн.(1 занятие).

^ Лабораторные работы и проекты:

1. «Проектирование и изготовление микрополоскового датчика для измерения СВЧ диэлектрической проницаемости материалов».

2. «Проектирование и компьютерное исследование чувствительности датчика для локальных измерений СВЧ поверхностного сопротивления».

3. «Исследование магнитных свойств тонкой магнитной пленки на сканирующем спектрометре ферромагнитного резонанса».

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины


^ Функционально-волновые устройства


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 часа).

Краткое описание дисциплины:

Дисциплина «Функционально-волновые устройства» направлена на освоение методики нетрадиционного подхода к конструированию элементов и устройств микроэлектронной аппаратуры, заключающейся в отказе от использования дискретных элементов в аппаратуре и использования принципов интеграции различных физических свойств и явлений для реализации нужной электрической функции.

В рамках программы изучения курса магистранты должны овладеть приемами расчета и конструирования акустоэлектронных устройств, а также устройств на основе волн носителей заряда в активных средах и в частности, линий задержки, полосовых фильтров, резонаторов.

Цель:

Целью преподавания дисциплины является изучение магистрантами новейших достижений микроэлектроники, новых принципов построения элементов и устройств радиоэлектронной аппаратуры, изучение основных соотношений, позволяющих рассчитать параметры устройств, изучение материалов, используемых для построения устройств и конструкций устройств.

Результаты обучения:

    Знать: основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в физике, химии, экологии.

    Уметь: работать с информацией из различных источников; выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ.

Владеть: навыками анализа математического моделирования объектов и процессов по типовым методикам.

^ Виды учебной работы: Самостоятельная работа, практические занятия, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины


^ Электрофизические методы исследования материалов электронной техники


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 часа).

Краткое содержание дисциплины:

Изучаются физические основы и методы измерений основных электромагнитных характеристик материалов электронной техники в массивном и пленочном состоянии.

Цель:

^ Опишите цели дисциплины и их соответствие целям образовательной программы. Цель изучения дисциплины – формирование у студентов понимания методов и физических принципов, измерения основных электромагнитных характеристик материалов электронной техники в массивном и пленочном состоянии.

^ Результаты обучения:

Студенты будут знать основные физические законы, эффекты и явления, на основе которых базируются методы измерения основных электромагнитных характеристик материалов электронной техники в массивном и пленочном состоянии. Получат начальные навыки измерения диэлектрических и магнитных характеристик материалов в СВЧ диапазоне.

^ Содержание дисциплины:

Классификация материалов электронной техники, основные физические характеристики диэлектриков, полупроводников, металлов, жидких кристаллов, ферромагнетиков и ферримагнетиков. (3 занятия) Статические и квазистатические методы измерения характеристик материалов электронной техники в массивном и пленочном состоянии. (3 занятия). Высокочастотные и сверхвысокочастотные методы измерения основных характеристик гомогенных и композитных материалов электронной техники. (3 занятия). Возможности неразрушающего контроля качества материалов по распределению неоднородностей магнитных и диэлектрических характеристик. (3 занятия). Измерение диэлектрических спектров жидких кристаллов, функция распределения времен релаксации. (2 занятия). Основы технологии производства и применения материалов электронной техники. (4 занятия).

^ Виды учебной работы: Самостоятельная работа, практические занятия, лабораторные занятия.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины


^ Телекоммуникационные системы


Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 ЗЕТ (108 часа).


Краткое содержание дисциплины:

- изучение области применения и условия функционирования телекоммуникационных систем (ТКС), классификации ТКС и основных характеристик, структурных схемы, основных подсистем, многоканальных ТКС и сетей, стандартов и протоколов (модели ISO-OSI), способов представления, дискретизация и квантование непрерывных сообщений, сигналов и помех, каналов связи, их классификации, описания и свойств, аналоговых и цифровых методов передачи сообщений, способов объединения, разделения и коммутации каналов (частотное, временное, кодовой), псевдослучайных и широкополосных сигналов, особенностей модуляции и демодуляции радио- и оптических сигналов в коммутационных устройствах, совмещения модулятора и демодулятора в одном тракте, кодирования и декодирования сообщений, методов помехоустойчивого кодирования, информационной емкости и избыточности сообщений, пропускной способности ТКС, показателей качества приема сообщений, принципов сжатия информации и их стандартизации в ТКС, понятия о защите информации в сетях и каналах связи, перспектив развития телекоммуникационных технологий.

Цель:

- изучение основ телекоммуникационных технологий и систем передачи данных. Дисциплина является обязательной в рамках магистерской подготовки по направлению 210300.68 «Радиотехника». Основное внимание при изучении дисциплины должно уделяться физическим процессам, происходящих при передаче данных в системах телекоммуникаций, структурным решениям, протоколам передачи, приеме и обработке сигналов в присутствии шумов, а также повышению производительности и помехоустойчивости телекоммуникационных систем.

^ Результаты обучения:

Знать: области применения и условия функционирования телекоммуникационных систем (ТКС), классификации ТКС и основных характеристик. Структурные схемы, основные подсистемы многоканальных ТКС и сетей, стандартов и протоколов (модели ISO-OSI). Способы представления, дискретизации и квантования непрерывных сообщений, сигналов и помех. Каналы связи, их классификация, описания и свойства аналоговых и цифровых методов передачи сообщений, способов объединения, разделения и коммутации каналов (частотное, временное, кодовое). Совмещение модулятора и демодулятора в одном тракте, методы помехоустойчивого кодирования, информационная емкость и избыточность сообщений, пропускная способности ТКС. Показатели качества приема сообщений, принципы сжатия информации и их стандартизации в ТКС, понятие о защите информации в сетях и каналах связи, перспективы развития телекоммуникационных технологий.

Уметь: самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирование плана реализации исследования, выбор методов исследования и обработку результатов; выполнять моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандартные пакеты прикладных программ; составлять обзоры и отчеты по результатам проводимых исследований, разработке рекомендаций по практическому использованию полученных

Владеть: методами результатов повышения производительности и помехоустойчивости телекоммуникационных систем; методами моделирование объектов и процессов с целью анализа и оптимизации их параметров с использованием имеющихся средств исследований, включая стандартные пакеты прикладных программ.

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.









Скачать 404,18 Kb.
оставить комментарий
Дата23.01.2012
Размер404,18 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх