Общая теория связи

2020/2021

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

4

Кредиты

Кто читает:

Департамент электронной инженерии

Статус:

Курс по выбору

Когда читается:

2-й курс, 1 модуль

Преподаватель

Иванов Федор Ильич

Программа дисциплины

Аннотация

Курс направлен на приобретение знаний, умений и практических навыков в области теории радиотехнических сигналов и передачи информации. Рассматриваются математические модели сигналов, способы и виды аналоговой модуляции, основы дискретизации аналоговых сигналов, принципы Фурье-анализа и теории информации. Кроме лекционных и семинарских занятий, курс сопровождается практикумом по современным методам телекоммуникационных технологий, в котором студенты самостоятельно собирают схемы модуляции и демодуляции аналоговых сигналов и анализируют спектральный состав сигнала на любом участке собранной схемы. Курс является базовым для ряда последующих дисциплин, в частности теории цепей, цифровых сигналов и т.д. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде учета активности студентов на семинаре, домашнего задания, контрольной работы, зачёта по лабораторному практикуму и двух экзаменов в конце каждого модуля.

Цель освоения дисциплины

• Целями освоения дисциплины «Общая теория связи» являются изучение основных закономерностей передачи информации в инфокоммуникационных системах, основных видов сигналов, используемых в телекоммуникационных системах, особенностей передачи различных сигналов по каналам телекоммуникационных систем.

Планируемые результаты обучения

• Знает математические модели сигналов.
• Знает способы и виды аналоговой модуляции, основы дискретизации аналоговых сигналов.
• Умеет решать схемотехнические задачи по амплитудной, балансной и угловой модуляции и демодуляции.
• Умеет оценивать эффективность разных методов демодуляции.
• Умеет проводить спектральный анализ сигнала.
• Владеет навыками применения современных пакетов прикладных программ для моделирования и анализа сигналов в телекоммуникационных системах.

Содержание учебной дисциплины

• Тема 1 Общие сведения о системах связи и сигналах.
  Лекция 1. Общие сведения о системах электрической связи. Основные понятия и определения. Преобразование сообщения в электрический сигнал. Классификация сигналов. Элементы функционального анализа сигналов.
• Тема 2 Детерминированные сигналы.
  Лекция 2. Спектральное представление сигналов. Спектр периодических и непериодических сигналов. Теоремы о спектрах. Преобразование Фурье. Дельта-функция Дирака. Спектральные плотности неинтегрируемых сигналов. Лекция 3. Модулированные сигналы. Амплитудная модуляция (АМ). Балансная модуляция (БМ). Однополосная амплитудная модуляция. Лекция 4. Сигналы с угловой модуляцией. Фазовая модуляция. Частотная модуляция (ЧМ). Цифровая модуляция. Лекция 5. Детектирование модулированных сигналов. Демодуляция АМ, БМ и ЧМ сигналов. Лекция 6. Сигналы с ограниченным спектром. Теорема Котельникова. Квантование сигналов. Узкополосные сигналы. Лекция 7. Основы корреляционного анализа сигналов. Автокорреляционная функция сигналов (АКФ). Связь между АКФ и энергетическим спектром сигнала. Взаимокорреляционная функция двух сигналов (ВКФ). Лекция 8. Элементы цифровой обработки сигналов. Дискретное преобразование Фурье. Быстрое преобразование Фурье. Z-преобразование..
• Тема 3 Случайные сигналы.
  Лекция 9. Основы теории случайных процессов. Характеристики случайных процессов и их измерение. Стационарные случайные процессы. Эргодические случайные процессы. Измерение характеристик эргодических случайных процессов. Лекция 10. Спектральное представление стационарных случайных процессов. Теорема Винера-Хинчина. Типовые модели случайных сигналов. Белый шум. Дробовой шум. Гауссово распределение случайной величины. Лекция 11. Узкополосные случайные процессы. Функция корреляции. Статистические свойства сопряжённого процесса. Корреляционные свойства синфазной и квадратурной амплитуд.
• Тема 4 Основы теории информации.
  Лекция 12. Кодирование источника. Основные положения теории передачи информации. Энтропия источника. Взаимная информация. Эффективное кодирование дискретных сообщений. Лекция 13. Информационная модель канала связи. Передача информации по каналу связи. Двочный канал связи. Пропускная способность канала связи. Лекция 14. Информация в непрерывных сигналах. Дифференциальная энтропия непрерывного сигнала. Пропускная способность непрерывного канала связи. Теорема Шеннона. Эпсилон-энтропия.

Элементы контроля

• Опрос на семинаре
  Дистанционный формат со 2-го модуля.
• Домашнее задание
• Контрольная работа
  Дистанционный формат со 2-го модуля.
• Лабораторные работы
  Дистанционный формат со 2-го модуля.
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• Промежуточная аттестация (1 модуль)
  0.15 * Домашнее задание + 0.15 * Контрольная работа + 0.25 * Лабораторные работы + 0.15 * Опрос на семинаре + 0.3 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Нефедов В. И., Сигов А. С. ; Под ред. Нефедова В.И. - РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И СИГНАЛЫ. Учебник для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 266с. - ISBN: 978-5-534-02408-1 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/radiotehnicheskie-cepi-i-signaly-433792