Общая теория связи

Бакалавриат 2021/2022

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс обязательный (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: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Васенко Андрей Сергеевич

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 72

Полная версия программы учебной 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» (ОТС) является изучение основных закономерностей передачи информации в инфокоммуникационных системах, основных видов сигналов, используемых в телекоммуникационных системах, основных видов модуляции аналоговых сигналов, основ дискретизации аналоговых сигналов, осо-бенностей передачи сигналов по каналам телекоммуникационных систем. Задача изуче-ния дисциплины ОТС состоит в том, чтобы ознакомить студентов с методами анализа и синтеза систем передачи информации в условиях мешающих воздействий, умению творчески применять и самостоятельно повышать свои знания в области инфокоммуникаций.

Планируемые результаты обучения

Владеть: Методом прямого и обратного преобразования Фурье. Методиками решения схемотехнических задач по амплитудной, балансной и угловой модуляции и демодуляции, а также оценивать эффективность разных методов демодуляции. Программным обеспечением LabVIEW для выполнения практикума по методам модуляции и демодуляции на учебной плате Emona Datex ™.
Владеть: Основами математического аппарата теории вероятностей; Основами работы со случайными сигналами на учебной плате Emona DATEX ™.
Владеть: Основами математического аппарата теории информации.
Знать: Основные положения теории пере-дачи информации. Понятия энтропии источника, совместной и условной энтропии, взаимной информации. Информационную модель канала связи. Пропускную способность канала связи. Понятие информации в непрерывных сигналах. Понятие дифференциальной энтропии. Формулу Шеннона для пропускной способности непрерывного канала связи. Соотношение сигнал/ шум. Понятие Эпсилон-энтропии источника. Теорему Шеннона.
Знать: Основные понятия теории вероятностей. Основы теории случайных процессов. Двумерную плотность вероятности, корреляционную функцию случайных процессов. Стационарные и эргодические случайные процессы. Спек-тральное представление стационарных случайных процессов и свойства случай-ной спектральной плотности. Теорему Винера-Хинчина. Примеры случайных процессов: белый шум, гауссов случайный процесс и т.д.
Знать: Основы Фурье-анализа, теоремы о спектрах. Принципы амплитудной, балансной и угловой модуляции и демодуляции. Основы дискретизации аналоговых сигналов и теорему Котельникова. Основы корреляционного анализа. Основы теории узкополосных сигналов. Дискретное и быстрое преобразование Фурье.
Уметь: Находить функцию распределения и плотность вероятности случайных процессов в заданном сечении. Находить моментные функции случайных процессов (математическое ожидание, дисперсию, корреляционную функцию). Определять принадлежность процесса к стационарным и/или эргодическим. Генерировать случайные сигналы на учебной плате Emona DATEX ™ и изучать их влияние на пере-дачу сигналов (передача сигналов в условиях мешающих воздействий).
Уметь: Определять пропускную способность канала связи. Уметь вычислять дифференциальную энтропию в случае Гауссова закона распределения случайной величины. Уметь на практике применять формулу Шеннона для пропускной способности непрерывного канала связи
Уметь: Применять прямое и обратное преобразования Фурье. Находить энергию и норму сигнала. Рисовать блок-схемы амплитудной, балансной и угловой модуляции и демодуляции и записывать математическую модель сигнала в каждом эле-менте блок-схемы. Доказывать теорему Котельникова. Находить автокорреляционную функцию сигнала. Собирать на практикуме схемы амплитудной, баланс-ной и угловой модуляции и демодуляции на учебной плате Emona DATEX ™. Находить спектр сигнала в каждом элементе схемы/

Содержание учебной дисциплины

Тема 1 Детерминированные сигналы
Тема 2 Случайные сигналы
Тема 3 Основы теории информации

Элементы контроля

активность на семинарах 1
активность на семинарах 2
контрольная работа
лабораторный практикум
экзамен 1
экзамен 2
Преподаватель вправе освободить от прохождения экзамена студентов, с выставлением им во время сессии оценки по промежуточной аттестации, соответствующей накопленной оценке без учёта веса экзамена (то есть сумма весов всех элементов контроля, за исключением экзамена, приравнивается к единице). Преподаватель объявляет свое решение не позднее, чем на последнем занятии до экзамена. Для объявления оценок могут быть использованы официальные каналы передачи информации, используемые в процессе обучения. По желанию студентов, они могут отказаться от выставления оценки без проведения экзамена и сдать его, о чем сообщают преподавателю не позднее последнего занятия. Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса).

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 2 модуль
0.4 * экзамен 2 + 0.24 * контрольная работа + 0.24 * лабораторный практикум + 0.06 * активность на семинарах 1 + 0.06 * активность на семинарах 2

Программа дисциплины