• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Бакалавриат 2019/2020

Перспективные системы связи

Направление: 11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Когда читается: 3-й курс, 4 модуль
Формат изучения: Full time
Язык: русский
Кредиты: 3

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина относится к дисциплинам специализации по выбору с направленностью на формирование высокой профессиональной культуры разработчика, конструктора, технолога и организатора проектирования и производства (управленца). Дисциплина «Перспективные системы связи» используется для выполнения выпускных квалифика-ционных работ и в дальнейшей трудовой, научно-исследовательской деятельности. Настоящая дисциплина относится к циклу профессиональных дисциплин и блоку дисциплин, обеспечивающих подготовку бакалавра. Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах: Теоретический курс физики, Теория вероятностей и математической статистики, Теория электрических цепей, Основы теории связи, Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей, Цифровая обработка сигналов, Схемотехника телекоммуникационных устройств, Электромагнитные поля и волны в современных телекоммуникациях, Основы моделирования в инфокоммуникационных технологиях и системах связи. Основные положения дисциплины «Перспективные системы связи» используется в дальнейшем при выполнении проектных работ, междисциплинарных курсовых работ, а также при подготовке выпускной квалификационной работы бакалавра. Критерии оценки работы на семинарских занятиях: знание материала, умение излагать материал, умение решать задачи, умение дополнять ответы, умение задавать существенные вопросы и формулировать проблему, умение готовить и презентовать доклады, посещаемость. Критерии оценки ответа на экзамене: наличие сданного вовремя домашней работы, знание материала (суть, основные теории, подходы, методы, устройства, технологии), умение выделить существенное, умение логически и аргументировано излагать материал.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Целями освоения дисциплины «Перспективные системы связи» являются обучение студентов основным положениям систем связи, которые позволят на достаточно высоком уровне изучить конкретные образцы радиостанций и другой аппаратуры связи, овладеть современным математическим аппаратом, используемым для анализа и синтеза систем связи и отдельных их элементов.
  • В результате освоения дисциплины «Перспективные системы связи» студент при-обретает следующие компетенции: • Способен учиться, приобретать новые знания, умения, в том числе в области, отличной от профессиональной; • Способен выявлять научную сущность проблем в профессиональной области; • Способен к поиску, сбору, анализу и систематизации отечественной и зарубежной научно-технической информации по тематике исследований в области ИКТСС на русском и иностранном языке; • Способен выбирать и применять стандартные пакеты компьютерного моделирования и оригинальные программы для моделирования процессов и устройств инфо-коммуникационной техники и технологий; • Способен выполнять экспериментальные исследования объектов профессиональной деятельности в области ИКТСС по заданным методикам и обрабатывать результаты исследований с применением современных информационных технологий и техни-ческих средств; • Способен анализировать и систематизировать результаты экспериментальных и научных исследований и делать обоснованные выводы при установлении данных для решения задач проектирования технологий и изделий инфокоммуникационной техники
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знать: общие принципы организации радиосвязи. Структурную схему системы связи. Модели непрерывных сообщений. Виды сообщений и сигналов. Оптимальный прием непрерывных сообщений и его помехозащищённость.
  • Уметь: применять формирование и приём сигналов с относи-тельной фазовой модуляцией. Осуществлять оптимальный приём аналоговых сигналов с частотной модуляцией, а также оптимальный прием аналоговых сигналов с амплитудной модуляцией.
  • Владеть: методами компрессии и речевого сигнала, а также методами компрессии с функциональным преобразованием речи и видами помех в каналах радиосвязи
  • Знать: характеристики цифро-вой обработки сигналов, а так-же процессы преобразования сигналов при цифровой обработке. Методы получения сигналов с импульсно-кодовой модуляцией. Принципы построения детекторов.
  • Уметь: применять основные положения импульсной передачи непрерывных сообщений.
  • Владеть:методами получения сигналов с импульсно-кодовой модуляцией. Квантованием сообщений по уровням. Владеть принципами построения декодеров и цифровой передачей непрерывных сообщений.
  • Знать: методы передачи дискретных сообщений, а также системы передачи с когерентной обработкой сигналов и алгоритм оптимального демодулятора.
  • Уметь: применять основные положения теории статистических решений и системы передачи с когерентной обработкой сигналов.
  • Владеть:навыками работы с научно-технической информацией по передачи дискретных сообщений и уравнению дискретно-непрерывной фильтрации сигналов со случайно изменяющимися параметрами.
  • Знать: назначение и классификацию кодов, модель цифрового канала связи и характер распределения ошибок в каналах связи.
  • Уметь: выполнять кодирование сигналов данных, применять помехоустойчивые коды
  • Владеть:методами кодирования сигналов связи
  • Знать: общие сведения о многоканальной системы связи, методы разделения сигналов и принципы построения перспективных систем спутниковой связи с много станционным доступом.
  • Уметь: разделять каналы связи (временное, частотное, фазовое, кодовое и комбинированное).
  • Владеть: методами линейного, частотного, фазового, кодового и комбинированного разделения каналов связи
  • Знать: особенности и общие сведения систем пере-дачи данных, структуру информационных сетей передачи данных и методы коммутации.
  • Уметь: передавать сообщения по параллельным каналам с методами помехоустойчивого кодирования.
  • Владеть: методами коммутации сообщений в сетях передачи данных и помехоустойчивого кодирования.
  • Знать: принципы построения современных сетей связи, архитектуры пакетных радиосетей и принципы их построения.
  • Уметь:выполнять протоколы обмена данных в сетях связи
  • Владеть:принципами построения современных систем связи и протоколами обмена данных.
  • Знать: криптографические методы защиты данных.
  • Уметь: выполнять шифрование данных.
  • Владеть: методами защиты данных.
  • Знать: особенности спутниковой системы связи и вещания.
  • Уметь: анализировать перспективы развития спутниковой связи и вещания.
  • Владеть: общими характеристиками спутниковой связи и вещания.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Общие принципы организации радиосвязи. Передача непрерывных сообщений.Структурная схема системы связи. Оптимальный прием непрерывных сообщений и его помехоустойчивость. Принцип формирования и прием сигналов с относительной фазовой модуляцией. Оптимальный прием аналоговых сигналов с частотной и амплитудной модуляцией.
    Рода и виды связи. Требования к связи. Структурная схема системы связи. Класси-фикация систем и каналов авиационной радиосвязи. Модели непрерывных сообщений. Статистические характеристики и математическая модель непрерывных сообщений. Влияние разборчивости речи на безопасность полетов. Компрессия речевого сигна-ла.Вокодеры. Методы компрессии речевого сигнала. Непосредственная компрессия рече-вого процесса. Методы компрессии с функциональным преобразованием речи. Виды по-мех в каналах радиосвязи. Виды сообщений и сигналов. Оптимальный прием непрерыв-ных сообщений и его помехоустойчивость. Принцип формирования и прием сигналов с относительной фазовой модуляцией. Оптимальный прием аналоговых сигналов с частот-ной модуляцией. Оптимальный прием аналоговых сигналов с амплитудной модуляцией.
  • Передача непрерывных сообщений по цифровым каналам. Характеристика цифровой обработки сигналов. Импульсные радиосигналы с различными видами модуляции. Цифровая передача непрерывных сообщений. Каналы связи с импульсно-кодовой модуляцией и дельта-модуляцией.
    Импульсная передача непрерывных сообщений. Характеристика цифровой обработки сигналов. Процессы преобразования сигналов при цифровой обработке. Импульсные радиосигналы с различными видами модуляции. Каналы связи с импульсной модуля-цией. Цифровая передача непрерывных сообщений. Квантование сообщений по уровням. Каналы связи с импульсно-кодовой модуляцией и дельта-модуляцией. Методы получения сигналов ИКМ. Принципы построения декодеров
  • Передача дискретных сообщений. Уравнения дискретно-непрерывной фильтрации сигналов со случайно изменяющимися параметрами. Синтез приемников цифровых радиосигналов со случайными параметрами. Цифровые радиосигналы с различными видами манипуляции.
    Уравнения дискретно-непрерывной фильтрации сигналов со случайно изменяющимися параметрами. Постановка задачи синтеза оптимального различителя сигналов на основе теории статистических решений. Основные положения теории статистических решений. Системы передачи с когерентной обработкой сигналов. Алгоритм оптимального демодулятора. Потенциальная помехоустойчивость. Синтез приемников цифровых радиосигналов со случайными параметрами. Синтез приемников цифровых амплитудно-манипулированных радиосигналов со случайными параметрами. Цифровые радиосигналы с различными видами манипуляции
  • Кодирование сигналов данных. Основные определения и классификация кодов. Помехоустойчивые коды и их основные характеристики. Классификация и основные характеристики избыточных кодов.
    Назначение и классификация кодов. Модель цифрового канала связи. Характеристика сигналов данных. Основные определения и классификация кодов. Первичные коды, используемые в системах связи ВВС. Характер распределения ошибок в каналах связи. Помехоустойчивые коды и их основные характеристики. Принципы построения избыточных помехоустойчивых кодов. Классификация и основные характеристики избыточных кодов. Помехоустойчивые коды. Линейные коды
  • Системы связи с ретрансляцией и много станционным доступом. Многоканальные системы связи. Методы линейного разделения сигналов. Временное разделение каналов. Частотное разделение каналов. Фазовое разделение каналов. Принципы построения перспективных систем спутниковой связи с много станционным доступом.
    Системы авиационной наземной и воздушной радиосвязи. Системы радиосвязи прямой видимости. Системы коротковолновой авиационной радиосвязи. Особенности радиосвязи с ВС на малых высотах. Ретрансляция сигналов. Общие сведения о многоканальной связи. Многоканальные системы связи. Методы линейного разделения сигналов. Временное разделение каналов. Частотное разделение каналов. Фазовое разделение каналов. Кодовое разделение каналов. Методы комбинированного разделения каналов. Помехи в многоканальных системах связи. Авиационно-космические системы радиосвязи. Спутниковые системы связи с воздушными судами и их особенности. Принципы построения перспективных систем спутниковой связи с много станционным доступом. Использование космических ретрансляторов
  • Системы передачи данных. Назначение и структура сетей передачи данных. Структура информационных сетей. Методы коммутации в сетях передачи данных. Метод коммутации каналов в сетях передачи данных. Метод коммутации сообщений в сетях передачи данных. Метод коммутации пакетов в сетях передачи данных
    Общие сведения о системах передачи данных. Назначение и структура систем передачи данных (СПД). Структура сообщений в СПД. Сети передачи данных. Назначение и структура сетей передачи данных. Структура информационных сетей. Методы коммутации в сетях передачи данных. Выделенные каналы в сетях передачи данных. Метод коммутации каналов в сетях передачи данных. Метод коммутации сообщений в сетях передачи данных. Метод коммутации пакетов в сетях передачи данных. Методы повышения достоверности передачи информации в сетях передачи данных. Передача с повторением сообщений. Передача сообщений по параллельным каналам. Метод использования помехоустойчивого кодирования.
  • Принципы построения современных сетей связи. Международные стандарты построения сетей связи. Протоколы обмена данными в сетях связи. Архитектура пакетных радиосетей и принципы их построения
    Международные стандарты построения сетей связи. Эталонная модель взаимодействия открытых систем – Open System Interconnection (OSI). Уровни модели ЭМВОС(OSI). Протоколы обмена данными в сетях связи. Протоколы канального уровня. Протоколы сетевого уровня. Протоколы транспортного и вышестоящих уровней. Архитектура пакетных радиосетей и принципы их построения
  • Криптографические методы защиты данных. Основы криптографической защиты данных. Понятие криптосистемы. Симметричные и асимметричные криптосистемы. Концепция криптосистемы с открытым ключом. Однонаправленные функции. Криптосистема шифрования данных RSA
    Основы криптографической защиты данных. Понятие криптосистемы. Симметричные и асимметричные криптосистемы. Понятие криптоанализа. Симметричные криптосистемы. Шифры перестановки. Система шифрования Цезаря. Аффинная система подстановок Цезаря. Система Цезаря с ключевым словом. Шифры сложной замены. Одноразовая система шифрования. Шифрование методом гаммирования. Стандарт шифрования данных DES. Концепция криптосистемы с открытым ключом. Однонаправленные функции. Криптосистема шифрования данных RSA.
  • Спутниковые системы связи и вещания. Состояние и перспективы развития. Общая характеристика отрасли спутниковой связи и вещания. Спутниковое непосредственное телевизионное и звуковое вещание
    Общая характеристика отрасли спутниковой связи и вещания. Развитие спутниковой связи и вещания за последние 15 лет. Структура рынка спутниковой связи и вещания. Радиовещательная спутниковая служба. Спутниковое непосредственное телевизионное вещание. Спутниковое непосредственное звуковое вещание
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий домашняя работа
  • неблокирующий аудиторная работа
  • неблокирующий самостоятельная работа
  • неблокирующий экзамен
    В ходе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: УК-1, УК-2, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4.
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (4 модуль)
    0.13 * аудиторная работа + 0.25 * домашняя работа + 0.12 * самостоятельная работа + 0.5 * экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Обработка сигналов. Первое знакомство, Сато, Ю., Амэмия Е., 2008
  • Основы радиоэлектроники : электродинамика и распространение радиоволн: учеб. пособие для вузов, Кугушев А. М., Голубева Н. С., 2001
  • Основы радиоэлектроники и связи, Нефедов, В. И., 2002

Рекомендуемая дополнительная литература

  • - Кашкаров А.П. — Система спутниковой навигации ГЛОНАСС - Издательство "ДМК Пресс" - 2018 - ISBN: 978-5-97060-597-1 - Текст электронный // ЭБС Лань - URL: https://e.lanbook.com/book/97338
  • - Никитин В.А., Соколов Б.Б., Щербаков В.В. — Антенны спутниковые, КВ, УКВ, Си-Би, ТВ, РВ. - Издательство "ДМК Пресс" - 2010 - ISBN: 5-93700-010-2 - Текст электронный // ЭБС Лань - URL: https://e.lanbook.com/book/40010
  • Криптографические методы защиты информации: Учебно-методическое пособие: Том 3 / Бабаш А.В., - 2-е изд. - М.:ИЦ РИОР, НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 216 с.: 60x88 1/8. - (Высшее образование: Бакалавриат) (Обложка) ISBN 978-5-369-01304-5 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/432654
  • Периодические волноводы, Силин Р. А., 2002