Основы моделирования в инфокоммуникационных технологиях и системах связи

2023/2024

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

4

Кредиты

Кто читает:

Департамент электронной инженерии

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

3-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватель

Харитонов Игорь Анатольевич

Программа дисциплины

Аннотация

Данная дисциплина изучается на третьем курсе направления подготовки бакалавров 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (ИКТ и СС), образовательная программа «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Рассматриваются следующие основные вопросы: - Блочно-иерархический подход к моделированию инфо-коммуникационных систем. - Математические модели на микроуровне. Система уравнений полупроводников. Приборно-технологическое моделирование полупроводниковых приборов. Пакеты моделирования. - Схемотехническое моделирование фрагментов схем. Схемотехнические модели. Программы моделирования. - Макромоделирование фрагментов схем. - Логическое моделирование цифровых схем. Методы и модели. - Моделирование механических воздействий и тепловых процессов в изделия ИКТ и СС - Математические модели на метауровне. Смешанное моделирование разнородных частей систем. Моделирование с помощью универсальных пакетов. Применение пакета MathCad. На практических занятиях студенты учатся применять средства схемотехнического моделирования для анализа характеристик базовых фрагментов инфокоммуникационной техники. С помощью онлайн калькуляторов учатся рассчитывать тепловые процессы в простейших объектах. Текущий контроль успеваемости предусматривает учет активности студентов в ходе проведения практических занятий, выступлений по конкретному разделу, консультаций с преподавателем; оценок, полученных за практические работы. Экзамен– проводится в устной форме по соответствующим билетам. Результирующая оценка за дисциплину учитывает накопленную оценку за работу на практических занятиях и оценку, полученную на экзамене.

Цель освоения дисциплины

• Целями освоения дисциплины «Основы моделирования в инфо-коммуникационных тех-нологиях и системах связи» является формирование у студентов совокупности знаний о видах и назначении математических моделей физических процессов функционирования компонентов систем связи, схем различной сложности, систем связи; методах построения таких моделей, применении ЭВМ и пакетов САПР для изучения процессов функционирования инфо-коммуникационных устройств и систем связи.

Планируемые результаты обучения

• Владеть: Программными пакетами для анализа работы схем
• Владеть: Программными пакетами для анализа работы схем.
• Владеть: Программными пакетами для анализа тепловых и механических режимов изделий
• Владеть: Универсальными программными пакетами (MathCad) для анализа работы частей ИКТ и СС
• Знать: Математические модели для анализа характеристик полупроводниковых приборов.
• Знать: основные понятия о математических моделях в области инфо-коммуникационных систем, классификацию методов моделирования на различных уровнях аппаратуры.
• Знать: основные понятия языков описания аппаратуры (Verilog, VHDL). Програмное обеспечение , используемое для поведенческого моделирования цифровых систем.
• Знать: Особенности и требования к макромоделям сложных электронных компонентов. Методы логического модлерования.
• Знать: Особенности и требования к математическим моделям основных электронных компонентов для схемотехнического анализа.
• Знать: Особенности и требования к моделям для анализа механических воздействий и тепловых процессов в изделиях ИКТ и СС.
• Знать: Особенности и требования к моделям для анализа работы больших систем.
• Уметь : выбирать модели, необходимые для анализа работы различных уровней и частей инфо-коммуникационных систем.
• Уметь: выбирать макромодели сложных компонентов инфо-коммуникационной техники для расчета характеристик схем и систем.
• Уметь: выбирать модели компонентов инфо-коммуникациолнной техники для расчета характеристик схем и систем.
• Уметь: выбирать модели компонентов инфо-коммуникациолнной техники для расчетов тепловых характеристик схем и систем.
• Уметь: пользоваться простыми программными пакетами для расчета характеристик элементов инфо-коммуникациолнной техники

Содержание учебной дисциплины

• Раздел 1. Блочно-иерархический подход к моделированию инфо-коммуникационных систем. Общие сведения о математических моделях
• Раздел 2. Математические модели на микроуровне. Приборно-технологическое моделирование полупроводниковых приборов. Пакеты моделирования.
• Раздел 3. Схемотехническое моделирование фрагментов схем. Схемотехнические модели. Программы моделирования.
• Раздел 4. Макромоделирование фрагментов схем. Логическое моделирование цифровых схем. Методы и модели
• Раздел 5. Моделирование тепловых процессов в изделия ИКТ и СС
• Раздел 6. Математические модели на метауровне. Смешанное моделирование разнородных частей систем. Моделирование с помощью универсальных пакетов. Понятие о пакете MathCad
• Раздел 7. Поведенческое моделирование цифровых схем. Языки описания аппаратуры Verilog, VHDL. Програмное обеспечение

Элементы контроля

• Практические занятия
  Дистанционный формат со 2-го модуля.
• Экзамен
  Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе zoom https://zoom.us К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка zoom. Для участия в экзамене студент обязан: поставить на аватар свою фотографию, явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение более одной минуты. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене.

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 2 модуль
  0.4 * Практические занятия + 0.6 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Имитационное моделирование, Лоу, А. М., 2004
• Левицкий, А. А. Проектирование микросистем. Программные средства обеспечения САПР [Электронный ресурс] : Учеб. пособие / А. А. Левицкий, П. С. Маринушкин. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2010. – 156 с. - ISBN 978-5-7638-2111-6.
• Теория систем и системный анализ : учебник для вузов, Волкова, В. Н., 2010

Рекомендуемая дополнительная литература

• Кисель, Н.Н. Основы компьютерного моделирования в САПР ЕМРго : учеб. пособие / Н.Н. Кисель, А.А. Ваганова ; Южный федеральный университет. - Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2018. - 342 с. - ISBN 978-5-9275-3037-3. - Режим доступа: https://new.znanium.com/catalog/product/1039789
• Основы автоматизированного проектирования : учебник для студентов вузов, Норенков, И. П., 2002
• Основы компьютерного проектирования РЭС САПР СВЧ: Учебное пособие / Кисель Н.Н. - Таганрог:Южный федеральный университет, 2016. - 196 с.: ISBN 978-5-9275-2207-1 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/996761
• Практика использования системы MathCad в расчетах электрических и магнитных цепей: Учебное пособие / Исаев Ю.Н., Купцов А.М. - М.:СОЛОН-Пр., 2014. - 180 с.: ISBN