- изучение современных средств компьютерного моделирования базовых методов и алгоритмов ЦОС.
В результате изучения настоящей дисциплины студенты должны получить знания, имеющие не только самостоятельное значение, но и обеспечивающие базовую подготовку для усвоения ряда последующих дисциплин, связанных с конкретными приложениями методов ЦОС.
Данная дисциплина является развитием и логическим продолжением таких дисциплин профессионального цикла как «Теория электрических цепей», «Общая теория связи», «Вычислительная техника и информационные технологии», обеспечивая согласованность и преемственность с этими дисциплинами при переходе к цифровым технологиям.
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать:
- методы математического описания линейных дискретных систем (ОК-9);
- основные этапы проектирования цифровых фильтров (ПК-14);
- основные методы синтеза и анализа частотно-избирательных цифровых фильтров (ПК-14);
- методы математического описания цифровых фильтров в виде структуры (ОК-9);
- метод математического описания дискретных сигналов с помощью дискретного преобразования Фурье (ДПФ) (ОК-9);
- алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ) Кули-Тьюки (ОК-9);
- принципы оценки шумов квантования в цифровых фильтрах с фиксированной точкой (ОК-9);
- принципы построения систем однократной интерполяции и децимации (ОК-9);
уметь:
- объяснять математическое описание линейных дискретных систем в виде алгоритмов (ОК-9);
- выполнять компьютерное моделирование линейных дискретных систем на основе их математического описания (ПК-2);
- задавать требования к частотным характеристикам цифровых фильтров (ПК-14);
- обосновывать выбор типа цифрового фильтра, КИХ или БИХ (с конечной или бесконечной импульсной характеристикой) (ПК-14);
- синтезировать цифровой фильтр и анализировать его характеристики средствами компьютерного моделирования (ПК-2);
- обосновывать выбор структуры цифрового фильтра (ОК-9);
- выполнять компьютерное моделирование структуры цифрового фильтра (ПК-2);
- вычислять ДПФ дискретного сигнала с помощью алгоритмов БПФ средствами компьютерного моделирования (ПК-2);
- объяснять принципы построения систем однократной интерполяции и децимации (ОК-9).
владеть:
- навыками составления математических моделей линейных дискретных систем и дискретных сигналов (ОК-9);
- навыками компьютерного моделирования линейных дискретных систем (ПК-2);
- навыками компьютерного проектирования цифровых фильтров (ПК-2);
- навыками компьютерного вычисления ДПФ на основе БПФ (ПК-2).
Процесс изучения дисциплины способствует также формированию следующих общекльтурных и общепрофессиональных компетенций компетенций выпускника, который:
использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-9);
имеет навыки самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; готов и способен к компьютерному моделированию устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2);
умеет проводить расчеты по проекту сетей, сооружений и средств связи в соответствии с техническим заданием с использованием как стандартных методов, приемов и средств автоматизации проектирования, так и самостоятельно создаваемых оригинальных программ; умеет проводить технико-экономическое обоснования проектных расчетов с использованием современных подходов и методов (ПК-14).
Общая трудоемкость дисциплины, изучаемой в 5-м семестре, составляет 3 зачетные единицы. Изучение дисциплины завершается зачетом.
Основные разделы дисциплины:
1. Введение
2. Линейные дискретные системы
3. Цифровые фильтры
4. Эффекты квантования в цифровых фильтрах
5. Описание дискретных сигналов в частотной области
6. Дискретное преобразование Фурье
7. Быстрое преобразование Фурье
8. Многоскоростные системы ЦОС
9. Заключение
Разработчики:
Декан ф-та РиТ проф. А.В. Пестряков
Проф. каф. цифровой обработки сигналов СПб ГУТ им. проф. М. А. Бонч-Бруевича А.И. Солонина
АННОТАЦИЯ ПРИМЕРНОЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ»
Рекомендуется для направления подготовки бакалавров
210700 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Общая трудоемкость дисциплины, изучаемой в 5 семестре, составляет 6 зачетных единиц (180 часов, в том числе 72 часа аудиторных занятий и 108 часов самостоятельных занятий). По дисциплине предусмотрен экзамен.
Целью преподавания дисциплины является изложение базовых принципов и технологий построения инфокоммуникационных сетей общего пользования и локальных сетей; изучение основных характеристик различных сигналов связи и особенностей их передачи по каналам и трактам; изучение принципов и особенностей построения аналоговых и цифровых систем передачи и коммутации, используемых для проводной и радиосвязи.
В процессе изучения данной дисциплины студенты впервые получают базовую информацию по следующим вопросам:
· Структура Единой сети электросвязи (ЕСЭ) РФ, методы коммутации в сетях электросвязи, топология и архитектура различных инфокоммуникационных сетей, модель взаимодействия открытых сетей, транспортные сети и сети доступа.
· Различные виды сигналов электросвязи (телефонный, телеграфный, передачи данных, телевизионного вещания и др.) и их характеристики.
· Особенности построения непрерывных и дискретных каналов связи, типовые каналы и их основные характеристики.
· Принципы построения систем передачи с частотным (ЧРК) и временным (ВРК) разделением каналов, иерархические принципы построения аналоговых и цифровых систем передачи.
· Основные методы кодирования речи (ИКМ, ДМ, АДИКМ и др.) и типы двоичных кодов.
· Принципы синхронизации и регенерации цифровых сигналов.
· Особенности построения беспроводных, в том числе мобильных, сетей связи.
· Принципы построения спутниковых и наземных радиосистем.
· Особенности построения оптических систем и сетей связи
В результате изучения данной дисциплины студент должен:
знать:
принципы построения инфокоммуникационных сетей (ПК-1);
основные характеристики первичных сигналов связи (ПК-3);
принципы построения проводных и радиосистем передачи с частотным и временным разделением каналов (ПК-1);
основные характеристики каналов и трактов (ПК-3);
принципы построения оконечных устройств сетей связи (ПК-11);
принципы построения аналоговых и цифровых систем коммутации (ПК-3);
современное состояние инфокоммуникационной техники и перспективные направления её развития (ПК-6, ПК-13).
уметь:
формулировать основные технические требования к инфокоммуникационным сетям и системам (ПК—3);
анализировать основные процессы, связанные с формированием,
передачей и приемом различных сигналов (ПК-1);
оценивать основные проблемы, связанные с эксплуатацией и внедрением новой инфокоммуникационной техники (ПК-9).
владеть способностью:
- сравнительной оценки различных способов построения инфокоммуникационных систем и сетей (ПК-16);
- оценки влияния различных факторов на основные параметры каналов и трактов (ПК-1).
-
В процессе изучения дисциплины у студентов формируются следующие компетенции:
овладение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);
стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-5);
осознание социальной значимости своей будущей профессии, обладание высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-7);
способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны; владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации (ПК-1);
способность использовать нормативную и правовую документацию, характерную для области инфокоммуникационных технологий и систем связи (законы РФ, технические регламенты, международные и национальные стандарты, рекомендации МСЭ, стандарты связи, протоколы, терминологию, нормы ЕСКД и т.д., а также документацию по системам качества работы предприятий) (ПК-3);
готовность к созданию условий для развития российской инфраструктуры связи, обеспечению ее интеграции с международными сетями связи; готовность содействовать внедрению перспективных технологий и стандартов (ПК-6);
умение составлять нормативную документацию (инструкции) по эксплуатационно-техническому обслуживанию сооружений, сетей и оборудования связи, по программам испытаний (ПК-9);
умение организовать доведение услуг до пользователей услугами связи; способность провести работы по управлению потоками трафика на сети (ПК-11);
готовность изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-16).
Основные разделы дисциплины:
· Базовые принципы построения инфокоммуникационных сетей
· Сигналы электросвязи и их характеристики
· Типовые каналы связи и их характеристики
· Принципы построения систем передачи с частотным разделением каналов
· Принципы построения систем передачи с временным разделением каналов