Информационные технологии разработки устройств и систем телекоммуникаций

Бакалавриат 2019/2020

Статус: Курс по выбору (Инфокоммуникационные технологии и системы связи)

Направление: 11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 3-й курс, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Сотникова Светлана Юрьевна

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 64

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

В ходе изучения дисциплины основное внимание уделяется изучению принципов системного подхода к разработке устройств и систем телекоммуникаций и получение практических навыков компьютерного моделирования физических процессов, позволяющих обеспечивать качество и надежность проектируемых устройств, и эффективность их функционирования. Изучение дисциплины позволит понимать основные проблемы в области моделирования физических процессов при разработке электронных средств мобильной связи и инфокоммуникационной техники, выбирать методы и средства их решения. Формы текущего контроля – активность студента на семинарских занятиях, защита отчета по практической и самостоятельной работе, устный экзамен по билетам.

Цель освоения дисциплины

Целью освоение дисциплины является изучение современных информационных технологий разработки устройств и систем телекоммуникаций, в том числе, практические аспекты применения программ разработки и моделирования проектируемой аппаратуры.

Планируемые результаты обучения

Владеет терминологией. Эффективно использует понятийный аппарат в объеме, достаточном для осмысленного выполнения заданий практического характера.
Применяет принципы системного подхода к построению моделей и автоматизации проектирования. Знает методику проведения разработки устройств с применением автоматизации моделирования.
Знает классификацию и выбирает программные комплексы для моделирования.
Анализирует входную информацию на проектирование на основе системного подхода. Находит необходимую информацию для проведения автоматизированного проектирования. Формулирует цели работы, описывает объект моделирования.
Применяет программное обеспечение для электрического моделирования. Размещает элементы на печатной плате. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных улучшений.
Применяет программное обеспечение для моделирования тепловых режимов. Синтезирует модели тепловых процессов устройства. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных и конструкторских улучшений.
Применяет программное обеспечение для моделирования механических режимов. Синтезирует модель механических процессов. Проводит анализ результатов моделирования и формулирует рекомендации по внесению схемных и конструкторских улучшений

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Введение. Основные понятия. Общая характеристика системного подхода к разработке мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники.
Терминология математического моделирования. Уровни разукрупнения. Схемная и конструктивная иерархия. Понятие коэффициентов нагрузок электронных компонентов. Общая характеристика системного подхода к проектированию мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники.
Тема 2. Системные принципы построения расчетных моделей. Классификация и обзор расчетных моделей.
Основы системного анализа. Системные принципы построения расчетных моделей. Схема алгоритма методики моделирования мобильных электронных средств и устройств инфокоммуникационной техники. Понятия аналитической, структурной, топологической и морфологической моделей. Методы их построения.
Тема 3. Обзор основных САПР. Автоматизированная система обеспечения надёжности и качества аппаратуры АСОНИКА.
Виды САПР. Роль систем CAE (Computer Aided Engineering). Система АСОНИКА как разновидность САЕ. Функциональные возможность системы АСОНИКА.
Тема 4. Принципы математического моделирования при разработке мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники.
Принципы математического моделирования мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники. Роль моделей в проектировании. Комплексная модель мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники для автоматизированного проектирования. Методология применения математических моделей в задачах обеспечения надежности мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники. Системные принципы математической формализации физических процессов, протекающих в схемах и конструкциях.
Тема 5. Математические модели электрических процессов в схемах мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники.
Математическое моделирование электрических процессов в схемах. Электрические модели ЭРИ. Метод идентификации параметров моделей ЭРИ. Методика моделирования электрических процессов.
Тема 6. Математические модели тепловых процессов в конструкциях мобильных электронных средствах и инфокоммуникационной техники.
Математическое моделирование тепловых процессов в конструкциях. Электротепловая аналогия. Иерархическое моделирования тепловых процессов в мобильных электронных средствах и устройствах инфокоммуникационной техники. Граничные условия при тепловом моделировании. Топологическая модель тепловых процессов печатного узла. Модель тепловых процессов ЭРИ.
Тема 7. Математические модели механических процессов в конструкциях мобильных электронных средств и инфокоммуникационной техники.
Математическое моделирование механических процессов. Параметры механических воздействий. Построение расчетной модели. Электромеханическая аналогия. Алгоритм моделирования механических характеристик в мобильных электронных средствах и инфокоммуникационной техники.

Элементы контроля

Активность на семинарских занятиях
Отчет по практической и самостоятельной работе
Отчет сдается студентом в конце модуля. Оценка снижается на 2 балла в случае задержки сдачи работы более 3 дней.
Экзамен
Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Jitsi (http://meet.miem.hse.ru/). К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию ответов, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Jitsi. 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 подсказками. Во время экзамена студентам разрешено: пользоваться собственными письменными конспектами (в тетради или на распечатанных листах). Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий. В ходе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: УК-2, УК-3, УК-4, ПК-1, ПК-2, ПК-4, ПК-7, УК-6.

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (3 модуль)
0.2 * Активность на семинарских занятиях + 0.4 * Отчет по практической и самостоятельной работе + 0.4 * Экзамен

Программа дисциплины