SYLABUS^Online

Навігація

Категорії

Фільтри

Фільтри:

Обрані фільтри: Аудиторні заняття: лабораторні Семестр: 1 семестр Семестр: 5 семестр Семестр: 7 семестр

Програмування мікроконтролерів та мікрокомп'ютерів

Видатний архітектор Ле Корбюзьє визначав конструкцію як організовану матерію у просторі, якщо так же стисло визначити технологію, то це "know how", або знаю як. Дисципліна і має на меті навчити слухача проектуванню технологічної підготовки радіоелектронних апаратів (РЕА). Завдання конструктора РЕА полягає у розробці комплекту конструкторської документації на радіоелектронний пристрій, а завдання технолога - спроектувати і організувати на основі конструкторської документації виробництво деталей, складання, контроль, налаштування, послідовність виготовлення, випробування та вирішити безліч інших завдань для виготовлення радіоелектронного пристрою.

Вирішення таких масштабних завдань неможливе без знання загальних питань з організації виробництва РЕА, технологій формоутворення деталей субтрактивними (видалення) і адитивними (нарощування) методами, технологій зміни властивостей без зміни геометрії, технологій тонких плівок та покрить, технологій складання, налаштування, контролю і випробувань, без знання правил проектування і оформлення технологічної документації.

Набуті знання дозволять молодому спеціалісту швидко інтегруватись у технологічні підрозділи сучасних підприємств з виробництва РЕА. — Технологія виробництва радіоелектронної апаратури

Чому це цікаво/треба вивчати? Чому можна навчитися (результати навчання)? Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)? — Технології конструювання радіоелектронної апаратури

Метою навчальної дисципліни “Технології віртуальних приладів” є формування у студентів здатностей використовувати комп'ютерні засоби для проведення імітаційних експериментів шляхом візуалізації фізичних явищ та створювати віртуальні прилади.

Основними завданнями дисципліни є:

кваліфіковане використання студентами персонального комп’ютера як засобу для проведення імітаційних експериментів;
отримання базової підготовки у користуванні середовищем графічного програмування LabVIEW;
налагодження віртуальних приладів.

Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:

ЗНАТИ

Основні принципи візуального графічного програмування.
Особливості створення віртуальних приладів.
Методи контролю та вимірювань у віртуальному середовищі.

УМІТИ

Використовувати LabVIEW для створення додатків по прийому, обробці та відображенню даних.
Користуватися базовими шаблонами та архітектурами.
Володіти різноманітними прийомами редагування та налагодження.
Застосовувати комп’ютер як засіб збору, аналізу та обробки даних, формалізувати задачу і будувати алгоритм її вирішення.
Створювати оригінальні програми обробки та аналізу даних у середовищі LabVIEW, використовуючи як вбудовані, так і бібліотечні віртуальні прилади. — Технології віртуальних приладів

Джерело живлення (ДЖ) - невід'ємна складова кожного радіоелектронного апарату. Використовуються для живлення не тільки РЕА, але і для силових агрегатів в системах автоматизованого керування. Сукупність схемотехніних рішень ДЖ охоплює як найпростіші варіанти (параметриний стабілізатор), так і сучасні з використанням інверторів, що дозволяють формувати сигнали заданої форми і частоти в широкому діапахзоні потужностей.

Результати навчання. Ознайомлення з особливостями схемотехних рішень сучасних ДЖ. Оцінка впливу схемотехних рішень та значень параметрів компонентів на вихідні парамети ДЖ. Аналіз процесів перетворення сигналу в складових (випрямляч, згладжувальний фільтр, стабілізатор) ДЖ. Способи регулювання напруги та струму навантаження. Засоби захисту ДЖ від перенавантажень та ВЧ-завад.

Уміння вибрати оптимальне схемотехнічне рішення та типи радіокомпонентів, враховуючи їх граничні режими (напруга, струм, потужність) роботи. Реалізувати в широкому діапазоні потужностей ДЖ високої надійності і низької собівартості, враховуючи особливості конструктоської реалізації компонентів силової електроніки. А також, уміння виявляти слабкі місця та діагностувати можливий дефект в найбільш навантаженому функціональному вузлі радіоелектронного апарату. — Джерела живлення та засоби силової електроніки

Чому це цікаво/треба вивчати?

Сучасні інформаційні технології немислимі без використання комп'ютерів й телекомунікаційних засобів, а також обміну інформацією між користувачами. Для цього можливо використовувати магнітні та оптичні диски, флеш-пам'ять, але досить зручним є спосіб з використанням ліній зв'язку - телекомунікаційних мереж. Вони являють собою об'єднання технологій збору, зберігання, передачі, обробки й захисту даних, а також необхідного для цього мережевого обладнання. Для побудови та роботи з такими мережами доцільно вивчати курси присвячені мережевим технологіям.

Чому можна навчитися (результати навчання)?

Метою курсу є вивчення основних аспектів архітектури та технологій сучасних телекомунікаційних мереж, основних компонентів та їх характеристик, загальних принципів побудови, базових технологій локальних та глобальних комп’ютерних мереж, найбільш поширених мережевих технологій та протоколів, методів захисту інформації, можливостей використання прикладного програмного забезпечення.

Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)?

Набуті знання та уміння можна застосовувати для:

Оцінки архітектури мереж, її відповідності функціональним задачам, конфігурування для забезпечення ефективного використання і результативності функціонування.
Створення проектів мережі та обґрунтування вибору мережевого обладнання.
Виконання процедур діагностування працездатності, відновлення та моніторингу роботи телекомунікаційних мереж. — Мережеві та телекомунікаційні технології

Основи проектування мікроконтролерних пристроїв – це перше занурення в архітектуру вбудованих систем і написання програмного забезпечення для їхнього управління. Ви отримаєте досвід використання конструкцій мови програмування С в створенні низькорівневих прошивок для безпосередньої взаємодії апаратних засобів мікроконтролера між собою та з зовнішніми пристроями. Зокрема в курсі ви навчитеся створювати власні драйвери периферійних пристроїв, використовувати інтерфейси передачі даних, налаштовувати апаратні блоки мікроконтролера, розробляти схемотехніку власних пристроїв. На практиці ми будемо використовувати не великі 8-ми бітні мікроконтролери, але їхніх ресурсів достатньо для досягнення наших цілей. Використовуючи інтегровану середу розробки, Ви будете створювати та відлагоджувати власні проекти, проводити покрокову симуляцію проекту, заливати прошивку безпосередньо в мікросхему мікроконтролера. — Проектування мікроконтролерних пристроїв в радіотехнічних комп'ютеризованих системах

Знання, отримані за цією дисципліною, забезпечать оволодіння наступними дисциплінами:

"Основи теорії кодування та шифрування сигналів",
"Радіосистеми різного призначення",
"Машинне навчання в радіотехнічних комп'ютеризованих системах",
"Технічний захист в інформаційних системах",
"Інформаційна безпека",
"Системи мобільного з'вязку",
"Системи мобільного зв'язку нових поколінь",
"Веб-сервіси і додатки".

Після засвоєння навчальної дисципліни студенти мають продемонструвати такі результати навчання:

1) Знання:

основні засоби комунікаційної техніки для творення комп’ютерних мереж, їх класифікацію і характеристики;
призначення, особливості функціонування і концепції побудови локальних і глобальних комп’ютерних мереж;
основні технології локальних комп’ютерних мереж і особливості їхнього застосування;
основи організації й функціонування глобальних комп’ютерних мереж і послуги, що надаються користувачам такою мережею;
склад і призначення програмних засобів, що забезпечують ефективну й безперебійну роботу сучасних комп’ютерних технологій;
доменну систему імен;
універсальний локатор ресурсу (URL);
логічну структуру HTML документа та веб-сайту;
принципи побудови пошукових систем.

2) Уміння:

обирати й обґрунтовувати вибір моделі побудови проектованої комп’ютерної мережі, мережевої архітектури, типу кабельної системи, конфігурації мережевого устаткування, необхідного для забезпечення нормальної роботи комп’ютерної мережі;
планувати і реалізовувати комп’ютерні мережі, керувати мережевими ресурсами;
підібрати комплекс необхідних апаратно-програмних засобів для реалізації комп’ютерної мережі;
розширювати і модернізувати мережі, діагностувати та розв`язувати проблеми, що в них виникають;
застосовувати сучасні технології (VLAN, PoE, DHCP, і т.п.) при побудові мереж;
користуватись пошуковими системами Internet;
створювати, наповнювати та забезпечувати функціонування веб-сайтів та веб-спільнот у мережі Internet;
створювати HTML документи та WEB-сайти з використанням сучасних інструментальних програмних засобів. — Основи інтернет технологій та комп'ютерних мереж

Метою викладення дисципліни «Дискретні і цифрові сигнали та процеси в радіотехніці» є:

Набуття знань з теорії дискретних сигналів, а також практичних навичок і вмінь використання методів їх перетворення при аналізі і синтезі систем дискретного часу, усвідомлення фундаментальності такої теорії і можливості її застосування до більш широкого класу сигналів і систем, які не є цифровими і не охоплюються теорією ЦОС.
Створення теоретичного фундаменту для подальшого вивчення методів, алгоритмів і особливостей практичної реалізації процесів формування сигналів дискретного часу та їх обробки на базі пристроїв з обмеженою розрядністю і швидкодією в рамках дисциплін ЦОС, ЦП, СПвРС.

Завданнями викладення дисципліни «Дискретні і цифрові сигнали та процеси в радіотехніці» є:

Вивчення основних елементарних дискретних сигналів та їх властивостей.
Вивчення основних елементарних дискретних систем та їх властивостей.
Вивчення процесу дискретної згортки та її властивостей, як основного процесу перетворення сигналів в ЛСС.
Вивчення подання дискретної ЛСС у вигляді ЛРРПК.
Вивчення ДЧПФ і його властивостей, як способу частотного подання сигналів і систем.
Вивчення Z-перетворення і його властивостей, як узагальнення ДЧПФ.
Вивчення процесів дискретизації та відновлення неперервних сигналів і їх властивостей в системах НДН та ДНД, процесів дискретизації з підвищеною і заниженою частотами, що використовується в системах обробки кратних сигналів.
Вивчення подання дискретних ЛСС, які описуються ЛРРПК, за допомогою характеристичних функцій та за допомогою нулів і полюсів. Отримання знань щодо групової затримки, фазових спотворень, зв’язку між ФЧХ і АЧХ дискретних систем, включаючи мінімально-фазові, все-пропускні і систем з узагальненою лінійною фазою.
Вивчення ДРФ, ДПФ, ДКП і їх властивостей, обчислення дискретної згортки через ДЧПФ.
Вивчення застосування ДЧПФ до Фур’є-аналізу сигналів, залежного від часу ДЧПФ, ефектів обробки вікном, періодограмного та корелограмного аналізу.

Матеріал дисципліни «Дискретні і цифрові сигнали та процеси в радіотехніці», викладається за останнім підручником відомих у всьому світі класиків — другому виданню книги «Discrete-time signal processing» (обробка сигналів в дискретному часі, ОСДЧ) авторів Алана В. Опенгейма та Рональда В. Шафера. В цьому підручнику дається чітка відповідь на питання, чим є фундаментальна теорія ОСДЧ і чим вона кардинально відрізняється від сучасної теорії ЦОС.

Як зазначають автори підручника, при складанні матеріалу курсу, з позиції вимог сьогодення і багаторічного власного досвіду викладання спеціальних дисциплін (в тому числі ОСДЧ — на начальних курсах, та ЦОС — на 4—5 курсах) в Массачусетському технологічному інституті та Технологічному університеті штату Джорджії, довелось значно розширити та поглибити такі теми, як лінійні системи, дискретизація, обробка кратних сигналів, спектральний аналіз, обробка багатошвидкісних сигналів, дискретизація аналогових сигналів, їх відновлення за дискретними відліками, косинус-перетворення. Питання, які пов’язані з ЦОС були повністю вилученими з розгляду для їх системного всеохоплюючого викладення на старших семестрах навчання. І лише ті обставини, що процеси квантування дискретних сигналів і параметрів дискретних систем під час практичної реалізації ОСДЧ по різному впливають на результати в залежності від використання тої чи іншої структури примусили авторів приділити їм певну увагу.

Дисципліна «Дискретні і цифрові сигнали та процеси в радіотехніці» забезпечує вивчення таких дисциплін, як: «Цифрова обробка сигналів», «Сигнальні процесори в радіосистемах», «Адаптивні системи обробки сигналів», «Основи теорії кодування сигналів та шифрування даних». — Дискретні і цифрові сигнали та процеси в радіотехніці

Метою дисципліни "Сигнальні процесори в радіосистемах" є формування у студентів знань, умінь і навичок в області розробки апаратної і програмної частини сучасних систем цифрової обробки сигналів.

В ході її досягнення вирішуються наступні завдання:

вивчення загальної структури та основних характеристик СП, принципів вибору СП для вирішення різних завдань цифрової обробки аудіо- та відеосигналів;
вивчення архітектури і обчислювальних блоків сімейства СП ADSP-2100;
вивчення основ програмування на асемблері СП зазначеного сімейства;
вивчення типових рішень задач цифрової обробки сигналів і бібліотеки стандартних функцій, використовуваних при цієї обробці.

В ході освоєння дисципліни студенти набувають практичні навички роботи з СП і їх програмування для вирішення задач цифровий фільтрації і обробки сигналів.

В результаті освоєння дисципліни студент:
1. повинен знати:

принципи роботи, можливості і області застосування цифрових сигнальних процесорів;
мати уявлення про основні алгоритми і методи обробки сигналів в дискретному часі і цифрової обробки сигналів.

2. повинен вміти:

орієнтуватися у виборі сигнальних процесорів при вирішенні конкретних завдань обробки даних в реальному часі.

3. повинен володіти:

навичками розробки елементів ПЗ пристроїв ЦОС на базі СП з використанням пакетів DiFiDes, VisualDSP++.

4. повинен демонструвати здатність і готовність:

до самостійних розробок на основі сигнальних процесорів. — Сигнальні процесори в радіосистемах

Автоматизоване проектування радіоелектронних пристроїв

Автоматизоване проектування радіоелектронних та радіотехнічних пристроїв вимагає знань в областях моделювання компонент схем, створення математичних моделей складних аналогових та цифрових схем, методів та алгоритмів рішення систем лінійних, нелінійних та диференційних рівнянь та особливостей їх реалізації в математичному забезпечення систем проектування.

Метою навчальної дисципліни є ознайомлення з   моделюванням лінійних та нелінійних компонент схем, алгоритмами побудови математичних моделей схем , методами рішення різних систем рівнянь, які утворюються при створенні математичних моделей.

Розглядаються ітераційні алгоритми рішення нелінійних систем рівнянь, особливості вибору коефіцієнтів, початкових значень для забезпечення збіжності та   зменшення часу рішення.

Надаються відомості про рішення систем диференційних рівнянь, методами різного порядку, вибору кроку, автоматичної зміни порядку методу та кроку, що забезпечує стійкість методу і необхідну точність рішення.

На основі методів аналізу схем будуються алгоритми параметричної оптимізації нульового, першого та другого порядків , використання яких дозволяє отримати характеристики відповідно технічному завданню.

Розглядаються алгоритми розрахунків   характеристик схем з врахуванням допусків на компоненти схем, температури , нестабільності живлення.

Для рішення задач проектування використовуються сучасні пакети програм

Multisim, MicroCap, Altium, ADS-16 та інші. Розглядається загальна структура програм, особливості реалізації чисельних алгоритмів рішення різних систем рівнянь, методів оптимізації.

На лабораторних роботах виконується проектування аналогових схем різного діапазону частот, схем цифрової логіки , генераторів та схем для цифрової обробки сигналів. — Технології автоматизованого проектування радіоелектронних пристроїв

З активним розвитком і мініатюризацією електроніки проблеми ЕМС набувають все більшої актуальності.

Курс розкриває сутність причин виникнення проблеми ЕМС в сучасних радіоелектронних системах та шляхи їх подолання та основ управління радіочастотним спектром.

Мета викладання дисципліни – ознайомити студентів з проблемою ЕМС, розглянути питання аналізу електромагнітного оточення, забезпечити ЕМС сукупностей РЕЗ, навчитися основам управління РЧС.

В даному курсі студенти навчаться оцінювати сприйнятливість радіоелектронних приладів та систем до завад різного роду та визначати основні технічні методи компенсації завадного оточення. За допомогою сучасних технічних засобів визначити рівень небажаних випромінювань радіоелектронних приладів та систем та встановити їх відповідність нормам.

Після успішного проходження курсу студенти набувають наступні вміння та знання:

структури міжнародної та національної таблиць радіочастот та основні підходи до управління радіочастотним спектром;
основних механізмів та особливостей поширення корисних радіосигналів та завад різних діапазонів частот;
технічних методів зменшення завад в радіоелектронних системах;
принципів частотно-територіального рознесення та частотного планування комунікаційних мереж;
методів моделювання електромагнітної сумісності в сучасному програмному забезпеченні;
проводити оцінку електромагнітної сумісності при завадній дії двох та більше радіотехнічних систем різних типів
розраховувати енергетичні характеристики поширення радіозавад та корисних сигналів;
провести оцінку електромагнітної сумісності одно- та багатошарових друкованих плат. — Електромагнітна сумісність радіоелектронних систем

Обробка цифрових сигналів на ПЛІС в радіотехнічних системах

В курсі вивчається застосування програмованих логічних інтегральних схем (FPGA) у цифрових пристроях. Розглядаються основні критерії вибору FPGA для проектування заданого цифрового пристрою (сімейства FPGA фірми Intel та фірми Xilinx). Вивчаються ієрархічна структура проекту на мові Verilog, зв’язок окремих модулів, засоби аналізу швидкодії пристроїв, що проектуються, а також способи оптимізації проекту в системі автоматизованого проектування Quartus II. Розглядаються можливості Verilog для моделювання реальних часових затримок в пристроях та різні способи опису моделі. Серед прикладів реалізації - швидкодіючі перемножувачі та арифметико-цифрових пристроїв. Окремо виділені питання Test Benches для перевірки роботи реалізованих пристроїв. Після завершення вивчення курсу студент повинен вміти створити проект цифрового пристрою на FPGA та виконати перевірку його функціонування. — Обробка цифрових сигналів на ПЛІС в радіотехнічних системах

Цифрові пристрої сьогодні є основою керуючих пристроїв радіотехнічних систем.В курсі вивчаються основи проектування цифрових пристроїв (ЦП). Розглядаються закони алгебри логіки, мінімізація логічних функцій та їх реалізація в різних базисах. Проектуються базові вузли цифрових пристроїв та наводиться їх опис на мові Verilog для наступної реалізації вузлів на програмованих логічних інтегральних схемах (FPGA). Такий підхід дозволяє в рамках обмеженого курсу застосувати сучасні технології САПР для проектування ЦП. Вивчаються як комбінаційні пристрої, так і послідовністні (цифрові автомати), а також арифметичні пристрої: суматори, перемножувачі, арифметико-логічні пристрої (ALU). Розглядаються методи цифро-аналогового (ЦАП) і аналого-цифрового перетворення (АЦП) та їх апаратна реалізація. Лабораторні роботи курсу реалізовані на спеціальних платах з використанням мікросхем 74-ї серії. На практичних заняттях за допомого САПР Quartus проектуються ЦП на FPGA. Запропонований курс є практичним і дозволяє отримати вміння розробляти цифрові вузли і більш складні пристрої керування та оброблення сигналів.

Що буде вивчатися . Закони алгебри логіки та їх використання для проектування цифрових пристроїв. Комбінаційні (мультиплексори, демультиплексори, шифратор, дешифратори, перетворювачі кодів тощо) та послідовністні пристрої (трігери, регістри, лічильники тощо) з їх описом на мові Verilog. Окремо розглядаються арифметичні пристрої, цифрові автомати Мілі і Мура, АЦП і ЦАП тощо.

Чому це цікаво/треба вивчати. більшість радіотехнічних пристроїв та систем – цифрові, тому треба вміти не лише розуміти роботу існуючих рішень, а й розробляти нові.

Чому можна навчитися (результати навчання). вміти аналізувати роботу цифрових пристроїв та проектувати їх, в тому числі, з використанням мови опису Verilog.

Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності).

описати логічну функцію різними способами та виконати її мінімізацію;

синтезувати схему комбінаційного логічного пристрою за його описом;

синтезувати схему синхронного і асинхронного послідовністного пристрою (цифрового автомату) за його описом;

описати на мові Verilog цифровий пристрій різними способами (структурний опис, функціональний опис, логічний опис тощо) для його реалізації на ПЛІС (FPGA);

аналізувати схеми комбінаційних та послідовністних пристроїв.

Інформаційне забезпечення. Методичні вказівки для виконання лабораторних робіт — Проектування цифрових пристроїв

Радіолокація — виявлення об'єктів (цілей) і визначення їх просторових координат та параметрів руху за допомогою радіолокаційними станціями.

У сучасному світі радіолокаціє має широке застосування. Її методи та засоби використовуються для виявлення об’єктів і контролю обстановки в повітряному, космічному, наземному і надводному просторах. Сучасна радіолокаційна техніка дозволяє з великою точністю вимірювати координати літаків, ракет, автомобілів, та інших об’єктів, слідкувати за їх рухом, визначати не тільки форму об’єктів, але здійснювати їх розпізнавання та класифікацію. Радіолокаційні методи відкривають можливості вивчати надра планети, шукати людей під завалами під час рятувальних операцій. Радіолокаційні системи стали невід’ємною частиною комплексів забезпечення безпеки сучасних автомобілів, літаків, кораблів та інших засобів пересування.

Комплекс знань, умінь та навичок, які будуть сформовані під час вивчення дисципліни, дозволить майбутньому фахівцю створювати різноманітні радіолокаційні системи, які будуть застосовуватися майже в усіх високотехнологічних засобах пересування та контролю навколишнього простору. — Основи теорії радіолокаційних систем

Об'єктно-орієнтоване програмування на С++

С++ створений на базі мови С, і на даний момент підтримує різні стилі програмування, у тому числі об'єктно-орієнтований стиль, що дозволяє з легкістю підтримувати великі проекти. Ця мова залишається одна з найшвидкісних, і використовується в різноманітних сферах застосування - від графічних інтерфейсів додатків та ігрової 3D-графіки до робототехніки. С++ використовується всіма великими компаніями, наприклад Amazon, Google, Microsoft, а в Україні: GlobalLogic, Samsumg, Luxoft, Infopulse. Також мова активно розвивається, оскільки кожних три роки приймається новий стандарт спеціальним комітетом по стандартизації С++, в якому додаються все нові і нові можливості мови. Програмісти C++ затребувані у всьому світі, про що свідчить кількість відкритих вакансій та рівень заробітних плат.

Студенти отримають знання з:

основ технології об'єктно-орієнтованого програмування, базових патернів проектування, відносин між класами і основи UML (діаграми класів і послідовностей);
основних інструментальних засобів мови C++: стандартна бібліотека STL, бібліотека Boost, фреймворк Qt, та інші.

Студенти зможуть:

застосовувати об'єктно-орієнтованого підхід під час проектування складних програмних систем із відповідним функціоналом;
реалізувати програмне забезпечення з урахуванням вимог до його якості, надійності, виробничих характеристик;
володіти інструментальними засобами мови C++;
реалізовувати та відлагоджувати програми в різних середовищах програмування. — Технології об'єктно-орієнтованого програмування для радіоінженерів

Електроживлення радіоелектронної апаратури

Метою є:

ознайомлення з сучасними джерелами електроживлення живлення радіоелектронної апаратури (первинними та вторинними), основними характеристиками, їх структурою та побудовою, принципами роботи, основними напрямки їх розвитку;
застосування набутих навиків для правильного вибору технічних рішень та компонентної бази при розробці джерел живлення.
формування інженерно обґрунтованого підходу до проектування джерел електроживлення для радіоелектронної апаратури.
набуття навичок об’єктивної оцінки функціональних та параметричних можливостей джерел живлення радіоелектронної апаратури.

Предметом є:

джерела живлення сучасної РЕА (первинні та вторинні);
первинні джерела живлення, які виробляють електроенергію, – гальванічні елементи, акумулятори, мережа змінної напруги, сонячні батареї. Вторинні джерела – забезпечують РЕА необхідними напругами для її функціювання (традиційні та імпульсні джерела).

В дисципліні розглядаються принципи побудови вторинних джерел електроживлення радіоелектронної апаратури, їх структурні схеми та схемотехніка окремих вузлів, електронна компонентна база, що використовується в джерелах, розглядаються особливості реалізації джерел вторинного електроживлення.

Статус дисципліни – за вибором студентів, професійна практична підготовка.

Обсяг дисципліни 4 кредити (120 годин), які складаються з лекцій 18 годин, лабораторних робіт 36 годин, самостійна робота студентів 66 годин (ДКР, МКР, підготовка до лекцій, контрольних заходів та заліку).

Читається на третьому курсі, осінній семестр. — Електроживлення радіоелектронної апаратури

Сучасний розвиток інформаціних систем вимагає від спеціалістів розуміння принципів та технологій видобування, передачі, прийому та відображення інформації; - принципів організації та прогнозування інформаційного обміну , а також знання сучасних тенденцій розвитку інформаційних радіотехнічних систем та перспектив їх використання.

Метою навчальної дисципліни є формування у студентів здатностей використання сучасних наукових концепцій побудови інформаційних радіосистем, застосування методів моніторинга рівня сигналів та потоків заявок; вирішення задач організації та прогнозування інформаційного обміну та сполуки елементів інформаційних трактів.

Розглядаються питання:

Організація процесів в інформаційних радіосистемах. Сприймання, передача та прийом інформації . Джерела інформації. Повідомлення, сигнали та інформація. Перетворення повідомлень в сигнали. Датчики інформації.

Категорії передачі та перетворення сигналів. Фізична та інформаційна відповідність датчиків та приймачів інформації. Лінії зв’язку.

Перетворення інформації. Відображення інформації. Сприймання інформації людиною-оператором. Динамічні властивості людини-оператора.

Організація зв’язків в інформаційних радіосистемах. Організація зовнішніх інформаційних зв’язків. Організація інформаційних зв’язків між об’єктами.

Організація інформаційного обміну в системах та мережах. Організація внутрішніх інформаційних зв’язків. Ідентифікація елементів інформаційних трактів.

Оптимізація елементів інформаційних трактів. Організація зворотнього зв’язку між людиною-оператором та ЕОМ. Організація зв’язків в групі операторів.

Системно-інформаційний аналіз та прогнозування інформаційного обміну. Аналіз втрат інформації. Аналіз потайності інформаційного обміну. Аналіз ефективності інформаційного обміну. Методи прогнозування інформаційного обміну. Екстраполяційні методи прогнозування інформаційного обміну. Прогнозування інформаційного обміну методами аналогій.

Прогнозування інформаційного обміну в умовах конфліктних ситуацій. Прогнозування інформаційного обміну в умовах ремонту апаратури. Прогнозування обміну в умовах інформаційного перевантаження.

Прогнозування розвитку інформаційних радіосистем на основі аналізу інформаційних джерел. Визначення операторів інформаційного потенціалу. Закономірності розвитку та еволюція інформаційних радіосистем.

Цикл лабораторних робіт надає студентам досвід самостійного дослідження процесів інформаційного обміну в системах та мережах, сполуки типових елементів інформаційних трактів, моніторингу рівня сигналів, аналізу і прогнозування інформаційного обміну в системах та мережах. — Інформаційні радіосистеми

Супутникові інформаційні системи (СІС) - це інформаційні системи, в яких передача інформації здійснюється по радіоканалах з використання штучних супутників Землі, як ретрансляторів (у випадку телекомунікаційних систем) або джерел інформації (у випадку навігаційних супутників або супутників дистанційного зондування Землі). Це повністю автономна система, здатна обробляти і/або передавати інформацію. СІС мають незаперечні переваги над наземними телекомунікаційними системами завдяки спроможності охоплювати великі території Землі незалежно від характеру ландшафту, забезпечувати мобільність і можливість швидкого розгортання у зонах стихійного лиха, гарячих точках тощо. Сучасні СІС спроможні забезпечувати інформаційну глобалізацію, лозунгом якої є "Communication with anybody, anywhere, at any time" (Зв’язок з будь-ким у будь-якому місці в будь-який час).

Дисципліна СІС включає: Робочі діапазони СІС, принципи побудови та структурні схеми, особливості та переваги СІС, закони Кеплера та орбіти штучних супутників Землі, зони обслуговування СІС, енергетику (Link Budget) СІС, методи багатостанційного доступу СІС, особливості та характеристики антенних систем СІС, методи модуляції в СІС, наземна та бортова апаратура в СІС, сучасні та перспективні низкоорбітальні, середньоорбітальні та геостаціонарні СІС. Серцевиною курсу є вивчення енергетики СІС, яка включає побудову передавальних земних станцій із використанням сучасних видів модуляції, кодування та поляризаційного ущільнення каналів, фізичні процеси поширення радіохвиль на великі відстані у реальних умовах атмосфери та космосу, приймання, обробку та підсилення радіосигналів на борту супутника, побудову приймальних земних станцій. На практичних заняттях розробляється проєкт єдиної цифрової супутникової системи передачі інформації України. На лабораторних роботах досліджуються характеристики супутникових сигналів (BER, MER, C/N, які є достатніми для якісного прийому супутникових сигналів стандарту DVB-S та DVB-S2 при фазовій маніпуляції BPSK, QPSK, 8-PSK, 16- PSK) із використанням сучасного приладу для аналізу супутникових сигналів PROMAX TV Explorer II і великих TV еккранів та дистанційного керування налаштуванням антени на заданий супутник, азимут та кут місця якого розраховуються apriori. У курсовій роботі виконуються індивідуальні проекти побудови передавально-приймальних земних станцій для різних міст України та з різними технічними завданнями.

Студенти отримують знання з:

фізичних процесів та їх математичного опису, що мають місце в радіопередавальній земній станції, радіолінії Земля-супутник , на борту супутника, радіолінії супутник -Земля та радіоприймальній земній станції
теоретичних основ побудови супутникових інформаційних систем, що використовують супутники на геостаціонарних та інших орбітах;
основ реального проектування супутникових інформаційних систем із використанням новітніх досягнень в області кодування, модуляції, багатостанційного доступу, підсилення і обробки цифрових сигналів, побудови опромінювально-перетворювальних модулів та антенних систем, що забезпечують поляризаційне ущільнення каналів;
теорії та практики наведення антени земної станції на заданий супутник;
теорії та практики аналізу бітових помилок, відношення сигнал/шум , форм констеляційних діаграм, які є достатніми для якісного прийому супутникових сигналів стандартів DVB-S та DVB-S2.

Студенти зможуть:

вибрати оптимальні види кодування та модуляції для заданих каналів TV, Audio, Data і визначати необхідну смугу частот для їх передачі;
визначати азимут та кут місця антени Земної станції для її точного спрямування на заданий супутник;
спроектувати радіопередавальну земну станцію, яка забезпечить якісну передачу інформації (заданих TV каналів чи audio каналів, Data, чи їх комбінації) на заданий супутник і максимум відношення якість/ціна;
спроектувати оптимальну радіоприймальну земну станцію для якісного прийому супутникових сигналів стандарту DVB-S та DVB-S2;
спроектувати конкурентно-спроможну національну або корпоративну інформаційну систему із однією передавальною та багатьма радіоприймальними земними станціями для передачі заданої інформації (TV, audio, Data);
спроектувати будь-яку наземну радіосистему (з ретранслятором або без нього) із оптимальним використанням частотного ресурсу та енергетики, врахуванням умов роботи радіосистеми та мінімізацією витрат при високій якості. — Супутникові інформаційні системи

Метою навчальної дисципліни є формування базових знань щодо принципів побудови та функціонування сучасних та перспективних систем мобільного зв'язку. Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:

знання:

фізичні основи передачі радіо сигналів СМЗ;
методи частотно-теріторіального планування СМЗ;
технології багато частотного мультиплексування OFDM та F-OFDM;
сучасні методи завадостійкого кодування в мережах СМЗ;
теоретичні основи багатоантенних систем MIMO та Massive MIMO;
стандарти та протоколи мереж мобільного звязку 4G та 5G;
основи проектування сучасних мереж мобільного зв'язку.

уміння:

вибирати параметри трактів передачі сигналів мереж СМЗ;
проводити розрахунки параметрів ефективності мереж СМЗ для заданих умов приймання радіосигналів;
володіти основами практичного радіо планування мереж СМЗ.

досвід: використання сучасних програмних засобів планування та моделювання мереж СМЗ нових поколінь.

Дисципліна забезпечує виконання дипломного проектування для магістрів як професійного так й наукового напрямків.

Знання та вміння, набуті в результаті вивчення дисципліни, забезпечують можливість працювати в організаціях та компаніях, що займаються організацією, проектуванням та експлуатацією наземного мобільного зв'язку.

3. Лекційний матеріал навчальної дисципліни.

Лекція 1. Вступ. Огляд змісту дисципліни. Стільниковий принцип СМЗ. Класи завмирань в радіоканалах СМЗ. Методи багатостанційного доступу. Широкосмугова модуляція. Метод передачі OFDM. Багатоантенні MIMO-технології в СМЗ.

Лекція 2. Покоління мобільного зв'язку. Історія мобільного зв'язку. Стандарт GSM. Стандарт UMTS. Загальна концепція IMT Advanced та її реалізація у стандарті LTE. Ініціатива IMT-2020 та мережі 5G.

Лекція 3. Організація та функціонування мереж мобільного зв’язку стандарту LTE (частина І). Архітектура та основні підсистеми мереж LTE. Архітектура інтегрованих мереж 2G/3G/4G. Нумерація та ідентифікація у мережах LTE. Фізичний рівень стандарту LTE. Технологія SC-FDMA. Часова структура сигналів LTE. Частотно-часова організація фізичних каналів.

Лекція 4. Організація та функціонування мереж мобільного зв’язку стандарту LTE (частина ІІ). Інтерфейси та стеки протоколів радіо інтерфейсу E-UTRAN. Інтерфейси та стеки протоколів ядра мережі. Організація каналів радіо інтерфейсу E-UTRAN. Взаємодія фізичних, транспортних та логічних каналів. Технології MIMO у мережах LTE, їх характеристики та організація.

Лекція 5. Стандарт LTE Advanced. Технології агрегації частот. Координована передача/приймання CoMP. Передача із ретрансляцією. Подвійне з’єднання (Dual Connectivity). Пряме з’єднання (SideLink). Інші інновації стандарту LTE-A.

Лекція 6. Трансивери мереж LTE-A та інтеграція із WiFi. Загальна структура приймання та передавання даних у мережах LTE. Особливості архітектури трансиверів
стандарту LTE-A. Архітектура передавачів терміналів UE при агрегації спектру. Проблема розвантаження мереж мобільного зв’язку та їх інтеграція із мережами WiFi.

Лекція 7. Планування мереж мобільного зв’язку стандарту LTE. Завдання планування та фактори, що слід враховувати. Планування параметрів мереж LTE. Частотне планування мереж LTE. Енергетичний бюджет радіолінії мереж LTE. Оцінка пропускної здатності мережі. Оптимізація мережі LTE. Технології самооптимізації мереж (SON – Self-Optimizing Networks).

Лекція 8. Послуги мереж LTE. Види послуг. Особливості голосових послуг у мережах LTE. Технології WFC (Wi-Fi Calling). Визначення місцезнаходження абонентів мережі LTE. Між машинна взаємодія (M2M) у стандарті LTE. Технології енергозбереження.

Лекція 9. Концепція та головні особливості мереж мобільного доступу 5G. Базові вимоги та головні завдання проекту IMT2020. Архітектура мереж 5G. Частотний ресурс 5G. Широкомасштабні багатоантенні технології (massive MIMO). Гетерогенні мережі. Радіо інтерфейс NR.

4. Тематика практичних занять.

Пр.1. Моделювання радіоканалів СМЗ у середовищі Матлаб (1 заняття).

Пр.2. Моделювання технологій OFDM та F-OFDM у середовищі Матлаб (2 заняття).

Пр.3. Моделювання сучасних методів завадостійкого кодування для мереж СМЗ (2 заняття).

Пр.4. Моделювання технологій MIMO у середовищі Матлаб (3 заняття).

5. Тематика лабораторних занять.

Лабораторна робота №1. Ознайомлення із менеджером сучасних базових станцій (BTS site manager).

Лабораторна робота № 2. Налаштування параметрів передачі базових станцій

Лабораторна робота № 3. Веб інтерфейс Intracom. — Системи мобільного зв'язку нових поколінь

Вирішення проблеми створення систем радіопротидії включає аналіз уязвимості радіоелектронних засобів; оцінювання ефективності завад; прогнозування впливу завад на радіоелектронні системи; комплексного застосування систем радіопротидії - це є метою вивчення дної дисципліни.

Оновні питання, що розглядаються:

Призначення систем радіопротидії. Уязвимість радіоелектронних, оптико-електронних, ергатичних систем. Методи оцінювання ефективності систем радіопротидії. Критерії ефективності радіопротидії. Зони подавлення радіоелектронних засобів завадами.

Методи та засоби радіопротидії. Модифікація середовища розповсюдження сигналів. Дипольні відбивачі. Аерозолі. Плазмові утворення. Удавані цілі. Радіолокаційні пастки. Зниження помітності об`єктів . Застосування протирадіолокаційних матеріалів. Керування розсіюванням електромагнітних хвиль. Зменшення радіолокаційної помітності антенних систем. Зниження помітності об`єктів в оптичному діапазоні. Комплексне застосування методів маскування. Станції активних завад. Станції активних шумових завад. Станції активних імітаційних завад.

Протидія радіоелектронним засобам. Подавлення радіоелектронних засобів пасивними та активними завадами. Подавлення радіолокаційних станцій дипольними відбивачами. Активні завади командним радіолініям, лініям навігації та зв’язку. Створення активних завад РЛС виявлення та супроводу цілей. Створення завад моно імпульсним РЛС. Протидія РЛС з використанням радіолокаційних удаваних цілей та пасток. Активні завади головкам самонаведення. Активні завади РЛС керування. Подавлення багатопозиційних РЛС. Створення протинавігаційного поля радіозавад. Створення активних завад каналам дальності та швидкості. Створення завад радіопідривникам. Подавлення РЛС з активною відповіддю. Засоби оптико-електронного подавлення. Функціональне радіоелектронне ураження. Функціональне ураження електромагнітним випромінюванням. Функціональне ураження спеціальними програмними засобами. Комплексне застосування систем та організація радіопротидії. Принципи комплексування систем радіопротидії.

лабораторних занять є набування студентами досвіду самостійного дослідження впливу навмисних завад на радіоелектронні засоби, визначення зон подавлення та організації радіопротидії.

Цикл лабораторних робіт та виконання курсової роботи надає студентам досвід організації радіопротидії комбінованими завадами; уміння розв’язувати типові завдання щодо прикриття повітряних об’єктів активними шумовими завадами.

Чому це цікаво/треба вивчати? Чому можна навчитися (результати навчання)? Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)? — Системи радіопротидії

Адаптивні системи обробки сигналів

1. На сьогодні медичні кількість різновидів медичних засобів діагностики і лікування становить більше 40 000 одиниць. На (95-97) % вони є або повністю радіоелектронними, або частково у своєму складі мають елементи радіоелектроніки.

2. В сучасних умовах медичному радіоелектронному приладобудуванню приділяється значна увага. Це обумовлюється необхідністю рішення глобальної задачі – оснастити заклади охорони здоров’я сучасним медичним обладнанням, приладами і інструментами, насамперед такими: а) рентгенівськими комплексами; б) комп’ютерними томографами; в) ультразвуковою, електронною, ендоскопічною технікою; г) лабораторними аналізаторами; д) системами неперервного спостереження за хворими, дітьми і особами похилого віку; е) обчислювальною технікою; ж) засобами малої механізації.

3. Сучасні засоби біомедичної діагностики і лікування представляють собою складні технічні системи, які втілюють у собі останні новітні знання і технології, що отримані у різних галузях науки і техніки, зокрема у радіоелектроніці і радіофізиці. Радіофізика і радіоелектроніка, як наукові методології одержання інформації про дистантні об’єкти, досягли видатних успіхів у вивченні Космосу, Землі, Океану. Ця інформація є інтегральною, вона відображає основні системні закономірності структури функціонування зазначених об’єктів. В останні десятиліття організм людини також розглядається як радіофізичний об’єкт, зокрема і як дистантний, створюються відповідні радіоелектронні засоби діагностики і лікування. В результаті взаємодії біологів, радіофізиків, біофізиків, фізіологів, математиків, лікарів і інженерів розвиваються такі основні напрямки застосування радіоелектронних методів у біології і медицині.

Першим напрямком є використання радіоєлектронних засобів для збору даних про процеси, що відбуваються в організмі. Для цього використовуються як традиційні методи і системи (рентгенографія, електрокардіографія, елекроміографія, електронейрографія, електроенцефалографія, біоімпедансометрія, вимірювання кров’яного тиску, визначення фізіко-хімічного складу біоречовин і газів тощо), так і сучасні методи і засоби томографії (рентгенівської, емісійної, магніто-резонансної, імпедансної), новітні методи і засоби візуалізації, зокрема оптичні, акустичні і імпедансні, функціонального картування організму, методи пасивного зондування (динамічне радіоспостереження у інфрачервоному, видимому і радіодіапазоні, акустотермограія) і ін.

Другий напрямок полягає у створенні систем штучного інтелекту – радників лікаря у постановці діагнозу і виборі найбільш правильних лікувальних процедур. Розвиток цього напрямку обумовлений досягненнями у одержанні різноманітних біологічних сигналів, обробленні їх за допомогою сучасних аналогових і цифрових засобів перетворення сигналів, ЕОМ, розробки пакетів програмного забезпечення, здатних на основі результатів оброблення великих масивів даних, отриманих шляхом багатоканальних вимірювань, видавати діагностичні висновки і рекомендації щодо функціонального стану людини, процедури лікування. Тобто стає завдання розробки і використання експертно-діагностичних і лікувальних систем.

Третій напрямок полягає у тому, що за допомогою радіоелектроніки створюються потужні силові поля, які використовуються для лікування ряду захворювань. У цьому разі ці поля мають діяти на організм бажано найбільш локально різними видами енергії. Цей етап пов’язаний насамперед з використанням техніки електромагнітних хвиль широкого діапазону (оптичного – від ультрафіолетового до інфрачервоного, радіодіапазону – від терагерцового до дециметрового і метрового), електричних, магнітних, акустичних і механічних полів. Є велика кількість публікацій, у яких відображено результати багаточисельних досліджень щодо механізмів біологічної дії різноманітних полів, розроблено методики лікування, створено відповідні технічні засоби.

Четвертий напрямок полягає у електронному моделюванні різноманітних процесів, що відбуваються у організмі людини. Організм людини, як і інших біологічних об’єктів, є складною багатоієрархічною динамічною системою з численними колами зворотного зв’язку. Його стійкість (підтримання гомеостазу) забезпечуються неперервним функціонуванням різноманітних фізіологічних систем. Варіації фізіологічних параметрів організму призводять до змін фізичних параметрів біологічних тканин: температури, діелектричної проникності, магнітної сприйнятливості, електричного імпедансу, потенціалів, струмів тощо. Функціональна динаміка організму відображується у вигляді динамічних розподілів зазначених фізіологічних параметрів, інформація про які, у свою чергу, в реальному масштабі часу відображується у динаміці фізичних полів і випромінювань організму. Це випромінювання таких видів: інфрачервоне, мікрохвильове, акустичне, оптичне, електричне, магнітне. Крім того, параметрично модулюються зовнішні поля і випромінювання, насамперед природні геомагнітні, електричні і світлові. Моделювання цих процесів розвинутими і поширеними методами радіоелектроніки і радіотехніки є дуже ефективним методом вивчення біологічних процесів і явищ.

П`ятий напрямок полягає у використанні методів та засобів радіоелектроніки для створення і функціонування штучних органів, здатних відновити функціонування втрачених органів і систем людини (кінцівок, водіїв серцевого і інших ритмів, штучного ока, вбудованих чипів тощо).

Чому можна навчитися (результати навчання). Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності).

Мета навчальної дисципліни. Ознайомлення і вивчення принципів побудови і роботи радіоелектронних медичних пристроїв і систем та комплексів на їх основі, основними процесами, на яких заснована дія цих засобів.

Основні завдання навчальної дисципліни є:

вивчення основних фізичних принципів та особливостей побудови і дії радіоелектронних медичних пристроїв та систем;
розгляд призначення та структури основних радіотехнічних пристроїв медичного призначення та процесів, що в них відбуваються;
практичне засвоєння методів розрахунків радіоелектронних медичних пристроїв та систем;
вивчення методики та одержання навичок експериментального дослідження характеристик функціональних елементів радіоелектронних медичних пристроїв і систем.

Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:

знання:

щодо застосовування радіоелектронних методів та радіоелектронних пристроїв і систем у біології і медицині;
фізичних принципів та особливостей побудови і дії радіоелектронних медичних пристроїв і систем;
призначення та структури основних радіоелектронних медичних пристроїв, систем та комплексів, процесів, що в них відбуваються;
властивостей і основних медико-технічних характеристик радіоелектронних медичних пристроїв, систем та комплексів;
методів розрахунків та методик застосування радіоелектронних медичних пристроїв, систем та комплексів.

уміння:

розраховувати режими роботи основних вузлів радіоелектронних медичних пристроїв;
складати функціональні та структурні схеми радіоелектронних систем та комплексів для забезпечення методик біологічних та медичних досліджень.

досвід і навички:

експериментального дослідження характеристик основних елементів радіоелектронних медичних пристроїв, та систем і комплексів в цілому.

У підсумку вивчення дисципліни РМС студенти повинні вміти обґрунтовувати фізичні основи дії сучасних радіоелектронних медичних діагностичних та лікувальних пристроїв, систем та комплексів, ставити завдання по розробці структури таких засобів, виконувати розрахунки їх основних вузлів і апаратури в цілому. — Радіоелектронні медичні системи

Антенні системи

Каталог силабусів з лабораторними роботами, 1 семестр, 5 семестр, 7 семестр Сторінка2

Лабораторні заняття

1 семестр5 семестр7 семестр

×

Інженерія, виробництво та будівництво

Інженерія, виробництво та будівництво

Електронні комунікації та радіотехніка

×

Форма навчання

Тривалість навчання

Аудиторні заняття

Рівень навчання

Семестровий контроль

Мова

Освіта

Цикл підготовки