Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов»




Скачать 133.8 Kb.
НазваниеРабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов»
Дата конвертации10.04.2013
Размер133.8 Kb.
ТипРабочая программа




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы

Специализации подготовки: 1. Радиолокационные системы и комплексы

2. Радиоэлектронные системы передачи информации

3. Радионавигационные системы  и комплексы

4. Антенные системы и устройства

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ»



Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

базовая




дисциплины по учебному плану:

ИРЭ; С3.1.15




Часов (всего) по учебному плану:

72




Трудоемкость в зачетных единицах:

2


7 семестр – 2



Лекции

18 час

7 семестр

Практические занятия

18 час

7 семестр

Лабораторные работы

18 час

7 семестр

Расчетные задания, рефераты

10 час самостоят. работы

7 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

18 час




Экзамены

Экзамен учебным планом не предусмотрен





Курсовые проекты (работы)

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен






Москва - 2011

  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является обеспечение базовой подготовки студентов в области проектирования и применения схем цифровой обработки сигналов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК 2);

  • использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК 10);

  • учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК 3);

  • собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК 6);

  • разрабатывать структурные и функциональные схемы радиоэлектронных систем и комплексов, а также принципиальные схемы радиоэлектронных устройств (ПК 9);

  • выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-14);

  • изучать и использовать специальную литературу и другую научно-техническую информацию, отражающую достижения отечественной и зарубежной науки и техники в области радиотехники (ПК-15).


Задачами дисциплины являются

  • изучение методов анализа детерминированных и случайных дискретных сигналов, построения математических моделей дискретных систем, а также законов преобразования сигналов в дискретных и цифровых системах;

  • формирование навыков проведения расчетов, связанных с анализом дискретных и цифровых сигналов и систем, а также с преобразованием сигналов в дискретных и цифровых системах;

  • приобретение навыков компьютерного моделирования базовых алгоритмов дискретной и цифровой обработки сигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла С.3 основной образовательной программы подготовки специалистов по специализациям «Радиолокационные системы и комплексы», «Радиоэлектронные системы передачи информации», «Радионавигационные системы  и комплексы», «Антенные системы и устройства» направления 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Основы теории цепей», «Электроника», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Схемотехника аналоговых электронных устройств», «Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Основы теории радиосистем передачи информации», «Основы теории радионавигационных систем и комплексов», «Основы теории радиолокационных систем и комплексов» и «Устройства приема и преобразования сигналов», а также при выполнении выпускной квалификационной работы по направлению «Радиоэлектронные системы и комплексы».


3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:


Знать:

  • основы теории дискретных и цифровых сигналов и систем (ОК-10, ПК-9);

  • математические модели дискретных систем и процессов преобразования сигналов такими системами (ПК-9, ПК-14);

  • основные явления, связанные с конечной точностью представления чисел в цифровых системах обработки сигналов (ПК-14).

  • источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по методам расчета и проектирования устройств цифровой обработки сигналов (ПК-15).


Уметь:

  • применять алгоритмы цифровой обработки сигналов (ПК-3, ПК-9);

  • анализировать дискретные и цифровые сигналы и системы во временной и частотной областях (ПК-9);

  • использовать соответствующую научно-техническую и справочную литературу (ПК-6);

  • проводить моделирование и экспериментальное исследование устройств цифровой обработки сигналов (ОК 12, ПК-14).


Владеть:

  • методами расчета типовых цифровых устройств (ПК-9);

  • программными средствами для автоматизации проектирования и моделирования устройств цифровой обработки сигналов (ПК-14);

  • навыками поиска и анализа информации о параметрах и характеристиках цифровых устройств (ПК 15).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Дискретные сигналы и их спектры

14



7



4



4



4



2



Тест: Построение спектров дискретных сигналов.



2

Дискретные системы и способы их описания.

16



7



4



4



4



4



Тест: Расчет нулей и полюсов передаточной функции цифрового фильтра.

Типовой расчет №1

Расчет спектров дискретных последовательностей.



3

Проектирование цифровых фильтров.

24



7



8



8



4



4



Типовой расчет №2 «Синтез цифрового фильтра по аналоговому прототипу».


4

Эффекты, вызванные конечной разрядностью цифровых фильтров.

12



7



2



2



4



4



Типовой расчет №3: «Синтез КИХ-фильтра методом «взвешивания».






Зачет

6

7

--

--



6

Защита типовых расчетов




Экзамен





--

--

--



Экзамен учебным планом не предусмотрен




Итого:

72




18

18

16

20






4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1. Дискретные сигналы и их спектры

Обобщенная структурная схема устройства цифровой обработки сигналов. Особенности дискретизации и квантования сигнала. Дискретные последовательности, в том числе периодические. z-преобразование и его свойства. Спектр дискретной последовательности.

2. Дискретные системы и способы их описания

Передаточная функция, прямая и каноническая структурные схемы, разностные уравнения, импульсная и переходная характеристики дискретного фильтра. Фильтры с конечной (КИХ) и бесконечной (БИХ) импульсными характеристиками. Рекурсивные и нерекурсивные фильтры. АЧХ и ФЧХ дискретного фильтра. Нуль-полюсные диаграммы дискретных фильтров.

3. Проектирование цифровых фильтров

Проектирование БИХ-фильтров по заданному аналогу-прототипу методом обобщенного билинейного преобразования. Проектирование КИХ-фильтров с линейной ФЧХ методом «взвешивания». Автоматизация проектирования цифровых фильтров с использованием специализированных программных продуктов.


4. Эффекты, вызванные конечной разрядностью цифровых фильтров

Эффекты квантования в цифровых фильтрах: погрешности представления коэффициентов, округление промежуточных результатов, переполнения, предельные циклы.

4.2.2. Практические занятия

7 семестр

№ 1. Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Дискретизация и квантование.

№ 2. Дискретные последовательности. z-преобразование и спектры дискретных последовательностей.

№ 3. Передаточные функции, нуль-полюсные диаграммы, импульсные и переходные характеристики цифровых фильтров.

№ 4. Структурные схемы и разностные уравнения цифровых фильтров.

№ 5. Определение АЧХ и ФЧХ цифровых фильтров.

№ 6. Проектирование БИХ-фильтров методом обобщенного билинейного преобразования.

№ 7. Проектирование КИХ-фильтров методом «взвешивания».

№ 8. КИХ-фильтры без операции умножения.

№ 9.Оценка влияния конечной разрядности вычислений в цифровых фильтрах.


4.3. Лабораторные работы

7 семестр

№ 1. Спектры дискретных последовательностей.

№ 2. Моделирование цифровых БИХ фильтров.

№ 3. Моделирование цифровых КИХ-фильтров.

№ 4. Исследование цифровых КИХ-фильтров без операции умножения.


4.4. Расчетные задания

№1. Расчет спектров дискретных последовательностей.

№2. Синтез цифрового фильтра по аналоговому прототипу.

№ 3. Синтез КИХ-фильтра методом «взвешивания».


4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием раздаточных материалов и презентаций. Презентации лекций содержат большое количество графиков и схем.

Практические и лабораторные занятия включают обсуждение основных понятий и определений, разбор типовых расчетных методик, решение задач, проведение экспериментальных исследований и компьютерных симуляций с последующим обсуждением полученных результатов, выполнение тестов и контрольных работ с последующим разбором результатов, консультации по выполнению типового расчета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, контрольным и лабораторным работам, выполнение домашних заданий и типового расчета, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, выборочная проверка домашних заданий, устный опрос, защита лабораторных работ, защита типового расчета.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка, полученная на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Васильев В.П. Основы теории и расчета цифровых фильтров: учеб. пособие для высш. учеб. заведений / В.П. Васильев, Э.Л. Муро, С.М. Смольский; под ред. С.М. Смольского.  М.: Издательский центр "Академия", 2007.  272 с.

2. Гребенко Ю.А. Методы цифровой обработки сигналов в радиоприемных устройствах: учебное пособие по курсам «Методы и устройства цифровой обработки сигналов» и «Радиоприемные устройства»/ Ю.А. Гребенко.  М.: Издательский дом МЭИ, 2006.  48 с.

3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: Учебник для вузов. 2-е изд.  СПб.: Питер, 2007.  751 с. : ил.

б) дополнительная литература:

1. Муро Э.Л. Дискретизация и восстановление аналогового сигнала. Цифровые фильтры. Лабораторный практикум: учеб. пособие/ Э.Л. Муро; под ред. Лишака М.Ю. М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 40 с.


7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

пакет программ схемотехнического моделирования Micro-Cap 10 Evaluation Version фирмы Spectrum Software (свободно распространяемая демо-версия на www.spectrum-soft.com).

б) другие:

Основы цифровой обработки сигналов: учебно-методический комплекс [Электронный образовательный ресурс]. – М.: МЭИ, 2007.


8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, компьютерных классов для проведения практических занятий и лабораторных работ с использованием моделирующих программ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» по специализациям «Радиолокационные системы и комплексы», «Радиоэлектронные системы передачи информации», «Радионавигационные системы  и комплексы», «Антенные системы и устройства».


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Муро Э.Л.


"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ

к.т.н. профессор Замолодчиков В.Н.


"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

д.т.н., профессор Гребенко Ю.А.



Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconАдаптивная обработка сигналов
Обработки сигналов» и «Радиотехнические цепи и сигналы». Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины «Адаптивные системы»,...

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconРабочая программа учебной дисциплины «Цифровая обработка сигналов»
Лдс) и дискретных сигналов, включая дискретное и быстрое преобразование Фурье (дпф и бпф); основные этапы проектирования цифровых...

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconЦифровая обработка сигналов
...

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconУчебно-методический комплекс (умк) дисциплины «Цифровая и аналоговая обработка сигналов» для специальности кафедры ту
Курячий М. И. Цифровая обработка сигналов: Учебное пособие для вузов с грифом умо. – Томск: Томск гос ун-т систем упр и радиоэлектроники,...

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconПрограмма учебной дисциплинЫ «цифровая обработка сигналов»
Задачами дисциплины являются: изучение в требуемом объеме соответствующего математического аппарата цифровой обработки сигналов;...

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconЛитература. Обработка изображений
Ярославский Л. П. Цифровая обработка сигналов в оптике и голографии. М.: Радио и связь, 1987. 296 с

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconПрограмма вступительных испытаний по направлению магистерской подготовки 210300 Радиотехника
«Информатика», «Основы теории цепей», «Электроника», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Схемотехника аналоговых электронных устройств»,...

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconЛекция посвящена перспективной области человеческих знаний цифровой обработке сигналов, то есть обработке средствами вычислительной техники последовательностей равноотстоящих во времени и пространстве отсчетов
Цифровая обработка сигналов: микропроцессоры, платы, средства разработки, программное обеспечение 11

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» icon7 Общие сведения о цифровой обработке сигналов
Цифровая обработка сигнала это арифметическая обработка в реальном масштабе времени последовательности значений амплитуды сигнала,...

Рабочая программа учебной дисциплины «цифровая обработка сигналов» iconДоклад. Спецтема Рук
Заседание секции "Цифровая обработка сигналов " Московского отделения нторэс им. А. С. Попова


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница