SYLABUS^Online

Навігація

Категорії

Фільтри

Фільтри:

Обрані фільтри: Мова: українська Наукова складова: освітньо-професійна Семестр: 2 семестр

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні знати:

узагальнену схему системи запису - відтворення та основні режими її роботи;

загальні вимоги до носіїв інформації, їх класифікацію та матеріали;

принципи механічного запису звуку, зображення та даних;

основні принципи фотохімічних методів запису - відтворення інформації;

принципи роботи електронно-променевих запам'ятовувальних пристроїв, термопластичного та акустоелектронного запису;

організацію систем магнітного запису інформації на магнітних сердечниках, ЦМД, електромеханічних пристроях (стрічці, дисках ) та перспективи їх розвитку;

організацію систем оптичного запису – відтворення інформації – на оптичних дисках (), голографічних системах;

організацію напівпровідникових систем запису–відтворення інформації – ПЗП, ОЗП, флеш-пам’яті та перспективи їх розвитку;

основні характеристики систем відображення інформації, їх класифікацію;

побудову пристроїв й систем відображення інформації індивідуального користування: моніторів електронно-променевих (CRT), плазмових (PDP), вакуумних флуоресцентних (VFD), світлодіодних (LED), органічних світлодіодних (OLED), дисплеїв з емісією полем (FED) );

побудову пристроїв і системи відображення інформації групового користування: табло, проекторів CRT, LCD, DLP, електронно-променевих, лазерних.

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні вміти:

провести оптимальний вибір системи запису – відображення для конкретнихвимог;

розробити структурну схему системи запису – відображення та визначити вимоги до складових частин. — Системи відображення та реєстрації інформації

Зростаюча складність радіотехнічних пристроїв, потреба у збільшенні їх функціональних можливостей вимагає широкого застосування мікроконтролерів для реалізації функцій керування та оптимізації роботи цих пристроїв. Мікроконтролери сьогодні – це високопродуктивні мікропроцесори з додатковими блоками взаємодії з периферійними пристроями обміну даними та їх відображення, сенсорами, з вбудованими модулями цифро-аналогового і аналого-цифрового перетворення, модулями формування спеціальних сигналів керування. Враховуючи, що всі вказані функції реалізовані конструктивно в одній мікросхемі, то системи на основі МК називають вбудованими (embedded systems). Така назва обумовлюється в першу чергу тим, що з’являється можливість такі системи на одному кристалі (МК) вводити до складу радіотехнічних пристроїв та систем, функціонування яких і має забезпечити вбудовувана система. За рахунок цього вдається досягти значного збільшення продуктивності, отримувати якісно нові характеристики радіотехнічних пристроїв без суттєвого збільшення їх малогабаритних параметрів та вартості.

Мета вивчення курсу є набуття навиків і вмінь проектування вбудовуваних систем та програмування вбудованих мікроконтролерів в інформаційно-вимірювальні системи та системи контролю, а також програмування МК на мові асемблер та С, отримання навиків використання систем автоматичного проектування вбудованих систем, їх моделювання та тестування. В результаті вивчення дисципліни студент повинен вміти проектувати мікроконтролерні системи керування радіотехнічними пристроями, вибирати і програмувати МК для таких систем, а також володіти методам налагодження та оптимізації програм, працювати з технічною документацією. — Архітектура та програмування 8-ми розрядних мікроконтролерів

Навчальний курс побудований на основі програми сертифікації інженерів розробників вбудованих систем "ARM Accreditated MCU Enngeineer" (AAME). У навчальному курсі значну увагу приділено розумінню архітектури процесорів, зокрема ARM архітектури; реалізації алгоритмів керування та контролю у вбудовуваних системах; створеню програмного забезпечення вбудовуваних систем на асемблері та на мові С, початкові навички створення програмного забезпечення вбудовуваних систем з використанням операційних систем.

Окремо розглядаються питання режимів роботи мікроконтролера для зменшення енергоспоживання; концепції переривань та побудови ПЗ для роботи в реальному часі.

На лабораторних роботах освоюється особливості налаштування конфігурації мікроконтролерів, створення проектів в середовищі автоматичної розробки програмного забезпечення для мікроконтролерів; реалізація алгоритмів керування та контролю з використанням периферійних пристроїв мікроконтролера; виконання оптимізації програмного забезпечення за різними критеріями.

Метою кредитного модуля є формування у студентів здатностей:

розуміти архітектуру процесорів;
проектувати вбудовуванні системи на основі мікроконтролерів ARM архітектури;
реалізовувати алгоритми керування та контролю у вбудовуваних системах;
створювати програмне забезпечення вбудовуваних систем на асемблері;
створювати програмне забезпечення вбудовуваних систем на мові С;
створювати програмне забезпечення вбудовуваних систем з використанням операційних систем.

знання :

узагальненої структури та архітектури мікроконтролерів на прикладі процесора ARM Cortex-M0
типового набору інструкцій асемблера та використання його для створення програмного забезпечення;
режимів роботи мікроконтролера для зменшення енергоспоживання;
концепції переривань та побудови ПЗ для роботи в реальному часі.

уміння:

налаштовувати конфігурацію мікроконтролера;
створювати проекти в середовищі автоматичної розробки програмного забезпечення для мікроконтролерів;
реалізовувати алгоритми керування та контролю з використанням периферійних пристроїв мікроконтролера;
виконувати оптимізацію програмного забезпечення за різними критеріями;
здатність належно виконувати певні дії, заснована на доцільному використанні людиною набутих знань.

досвід:

проектування та реалізації вбудовуванних систем;
створення програмного забезпечення для вбудовуваних систем. — Вбудовані системи: мікроконтролери ARM архітектури

Розглядаються основи роботи в ОС Linux: встановлення та налаштування системи, використання команд, термінальний та віконний режим роботи, вбудовані функції, області використання. Вивчається програмування на мові Python для написання програм, які будуть керувати реальними пристроями. Розглядаються різні протоколи обміну даними: UART, I2C, SPI, WiFi, BT тощо. Після вивчення курсу студенти повинні вміти реалізувати систему отримання, оброблення та передачі даних на інший пристрій. Вміти розробляти системи керування різноманітними радіоелектронними пристроями. Основний лекційний матеріал курсу доступний на сайті (http://isearch.kiev.ua/uk/book/1850-microcomputer-raspberry-pi-tool-researcher) — Вбудовані системи програмно-апаратних комплексів

В сучасних радіотехнічних пристроях різного призначення та системах радіокерування використовуються автоматичні системи, які називаються системами радіоавтоматики (системами РА). До таких систем відносяться системи частотного та фазового автопідстроювання частоти, автоматичного регулювання підсилення, вимірювання відстані, різні слідкувальні фільтри, системи вимірювання координат рухомих об'єктів та ін.

Теорія автоматичного регулювання, автоматичного керування являється невід’ємною при проектуванні складних динамічних систем. Мета автоматики – звільнити людину і безпосередньо участь людини в процесі управління і регулювання задач автоматики: 1. побудова найкращих, в розумінні якості управління, систем – це задача синтезу; 2. теоретичне дослідження, задача аналізу;

Радіоавтоматика - це наука про загальні принципи та методи побудови систем автоматичного керування в радіотехніці та радіоелектроніці, тобто систем, які виконують поставлені перед ними задачі без безпосередньої участі людини (оператора).

В наш час в радіотехнічних системах радіокерування дуже поширені системи РА, які основані на останніх досягненнях мікроелектроніки та мікропроцесорної техніки.

Знання отримані студентами в процесі вивчення дисципліни "Радіоавтоматика", будуть корисними при вивченні наступних дисциплін навчального плану підготовки спеціалістів в області радіотехніки та радіозв'язку.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен ЗНАТИ: - основні положення теорії автоматичного керування і її застосування у побудові радіоавтоматичних систем керування; - типові радіоавтоматичні системи і принципи їх функціонування; - основні математичні методи аналізу та синтезу лінійних систем автоматичного керування, методи дослідження систем на стійкість, основи оптимізації радіоавтоматичних систем; - типові передавальні функції та типові динамічні ланки радіо автоматичних систем, основи побудови та перетворення структурних схем; - основні елементи систем радіоавтоматики та їхні характеристики; ВМІТИ: - розраховувати передавальні функції елементів систем радіо автоматики та системи в цілому; - оцінювати систему на стійкість у роботі; - конструювати системи автоматичного регулювання для радіопристроїв. Мати НАВИЧКИ: - побудови структурних, функціональних, принципових електричних схем систем радіоавтоматики та їхню схемотехнічну реалізацію; - математичного моделювання за допомогою сучасних програмних засобів ЕОМ систем автоматичного керування та визначення їх характеристик і параметрів. — Радіоавтоматика

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні знати:

узагальнену схему систем передавання інформації, призначення її основних складових частин;

параметри первинних мультимедійних сигналів в системах передавання інформації;

узагальнені характеристики каналів передавання інформації;

характеристики завад в каналах передавання інформації;

особливості передавання інформації в каналах без завад і з завадами (теореми Шеннона);

види аналого-цифрового перетворення мультимедійних сигналів в системах передавання інформації;

основи кодування інформації, побудову ненадлишкових та надлишкових кодів в системах передавання інформації, їх характеристики;

типові коди передавання та види модуляції в системах передавання інформації;

основні поняття еквівалентної моделі взаємодії відкритих систем телекомунікацій;

принципи побудови мереж передавання інформації.

В результаті вивчення дисципліни студенти повинні вміти:

проводити розрахунки пропускної здатності каналів передавання інформації;

визначати структури ненадлишковихта надлишкових кодів з урахуванням вимог до вірогідності безпомилкового передавання та особливостей каналів зв’язку;

визначати вид кодування та модуляції сигналів при передаванні інформації відповідно до характеристик каналів зв’язку. — Теорія передачі та кодування інформації

Метою курсу є формування у студентів здатностей:
•   створювати програмне забезпечення інформаційно-телекомунікаійних мереж на скриптових мовах;
•   проектувати та оптимізовувати бази даних;
•   створювати програмне забезпечення веб-сервісів;
•   автоматично отримувати та оновлювати інформацію з веб-сервісів;
•   командної роботи над спільним проектом;
•   забезпечувати контроль версій програмного забезпечення під час його неперервного удосконалення.

Результати навчання:
знання: архітектури клієнт-серверних інформаційно-телекомунікаційних систем; синтаксису скриптових мов; методів проектування та оптимізації баз даних; основ концепції Інтернету речей.

уміння: проектувати та створювати складні веб-сервіси за концепцією Інтернету речей, розробляти клієнт-серверні дадатки та клієнтські сценарії; розробляти алгоритми та програми на скриптових мовах програмування, оперувати базами даних.

досвід: створення веб-сервісів для радіотехнічних інформаційних систем; використання зовнішніх сервісів для передавання, отримання та оновлення необхідної для функціонування радіотехнічних систем інформації. — Програмування на скриптових мовах

Презентація (з 32:20) - https://youtu.be/pclSm4d2Ct4?t=1940

Кожний програмний продукт повинен виконувати певні функції, які були передбачені замовником. Тобто робити те, що задумано та втілено в програмне забезпечення розробником. Якісний програмний продукт повинен мати набір властивостей, які дозволять успішно його використовувати упродовж тривалого періоду, тобто мати визначену якість цього програмного продукту. Таким чином вивчення дисципліни дозволить студенту знати основні поняття в сфері розробки та тестування програмного забезпечення, отримати практичні навички в плануванні розробки та тестуванні свого та іншого програмного продукту.

Орієнтовні теми:

Характеристики якості програмного забезпечення
Метрики якості програмного забезпечення
Методики підвищення якості програмного забезпечення
Відносна ефективність методик контролю якості програмного забезпечення
Головний закон контролю якості програмного забезпечення
Процеси управління якістю програмного забезпечення
Різновиди тестування
Техніки тестування
Аналіз результатів тестування — Контроль якості програмного забезпечення

Дисципліна "Електрорадіоматеріали" належить до циклу професійної підготовки. Вивчення цієї дисципліни дає знання складу та структури матеріалів, властивостей матеріалів і впливу на них зовнішніх факторів, а також — знання параметрів матеріалів і можливостей їх використання. Студенти мають отримати уміння пов’язувати властивості матеріалу з його складом, структурою, технологією одержання і формоутворення, уміння вимірювати параметри матеріалів і прогнозувати залежність властивостей матеріалу від умов його експлуатації. — Електрорадіоматеріали

Всі люди слухають прогноз погоди, дивляться кіно про гру на біржі, та знають про криві, що пояснюють для чого потрібен карантин при короновірусі (див. рис.).

В курсі "Статистична радіотехніка" розглядається новий підхід, за допомогою якого зовсім по новому вирішується задача обробки сигналів, та їх проходження через різні пристрої та системи.

Після проходження курсу студент отримає знання про:

Основи теорії статистики по відношенню до радіотехніки.
Використання статистики для опису та обробки результатів експериментів.
Кореляційна обробка сигналів.
Що таке випадкові сигнали, і як створювати для них математичний опис.
Які бувають шуми, і як їх враховувати при проходженні сигналів.
Проходження випадкових сигналів через лінійні та нелінійні кола.
Що таке оптимальна фільтрація та для чого потрібен оптимальний фільтр.

Новий підхід до обрахунку сигналів, що отримано в цьому курсі, дозволить слухачам обробляти результати будь-яких експериментів. Створювати системи виявлення сигналів, засновані на кореляційній обробці, з урахуванням існуючих шумів та завад. Наприклад системи зв'язку в Wi-Fi діапазоні з урахуванням завад від базових станцій мобільних операторів, або визначення сигналу відбитого від дрону, про тому, що існує спеціально створена завада, та ін. Також студент зможе розраховувати проходження сигналів з урахуванням шумів. — Статистична радіотехніка

Сучасні системи (автомобілі, безпілотні апарати, літаки, ...) мають в своєму складі до 10-20 різноманітних антен із відповідними трактами передачі. Кожен тракт передачі вимагає вибору лінії передачі, побудови необхідних компонентів на основі обраної лінії передачі. Кожна антена вимагає пристроїв узгодження.

Наприклад, радіоінженери, що розробляють НВЧ частину сучаних вбудованих систем оперують такими поняттями: ефективність антени, коефіцієнт підсилення антени, ширина діаграми спрямованості, загальна потужність випромінювання (TRP), ефективність схеми узгодження, мікросмужкова і копланарна лінія передачі. Все це розглядається у даній дисципліні.

Післі засвоення дициплінистуденти будуть мати

знання

- принципів побудови, конструкцій, принципів дії пристроїв надвисоких частот (НВЧ) і антен та фізичних процесів, що в них відбуваються;

- основних властивостей пристроїв НВЧ та антен;

- методів розрахунків параметрів пристроїв НВЧ та антен;

- методики експериментального дослідження характеристик функціональних елементів антенно-фідерного тракту.

уміння:

- розраховувати параметри пристроїв НВЧ та антен;

- вибрати найбільш ефективні антени та пристрої НВЧ для радіотехнічних систем, які працюють в різних частотних діапазонах;

- провести інженерні розрахунки основних характеристик пристроїв НВЧ і антен;

- провести експериментальне дослідження характеристик і параметрів пристроїв НВЧ і антен.

досвід:

- виконання розрахунків вузькосмугових та широкосмугових узгоджуючи пристроїв коаксіального, мікросмужкового і хвилеводного виконання;

- експериментального дослідження характеристик пристроїв НВЧ (подільників потужності, напрямлених відгалужувачів, прохідних резонаторів) та антен;

- роботи з апаратурою НВЧ діапазону. — Пристрої надвисоких частот

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

Вивчення даної дисципліни поглиблює розуміння того, що таке аналогові, дискретні і цифрові сигнали, а також забезпечує навичками практичної реалізації алгоритмів цифрового оброблення сигналів в "залізі". В результаті навчання студенти знають що таке цифровий сигнальний процесор і як з ним працювати. На відлагоджувальних платах моделюються системи звязку, які використовують сигнали з різними видами модуляції. Виконується цифрова обробка змодельованих сигналів із застосуванням цифрових фільтрів. Отримуються навички розрахунку цифрових фільтрів з заданими параметрами в САПР. Отримані знання є важливими при розробці і експлуатації цифрових систем зв'язку. — Цифрові сигнальні процесори

Цифрове оброблення сигналів (ЦОС)– галузь інженерії, яка розвивається надзвичайно динамічно. Діапазон використання методів ЦОС дуже широкий - від систем зв’язку, мобільних телефонів, радіолокаційних систем до медичних приладів або економіки та фінансів.

В дисципліні розглядаються базові принципи оброблення дискретних сигналів засобами цифрової обчислювальної техніки.

Після вивчення дисципліни ЦОС студенти будуть:

знати основи теорії дискретних сигналів і систем, їх властивості та особливості;
вміти проводити аналіз лінійних дискретних систем та розуміти як працюють дискретні системи;
знати методи розрахунку лінійних цифрових фільтрів із заданими характеристиками;
знати способи зміни частоти дискретизації сигналів;
знати основи спектрального аналізу, дискретне перетворення Фур’є, алгоритми швидкого перетворення Фур’є та їх властивості.

Перелік тем

Тема 1. Міжнародні організації та стандарти, державні стандарти України в системах зв’язку.

Національна комісія, що здійснює державне регулювання у сфері зв`язку та інформатизації (НКРЗІ). Державне підприємство “Український державний центр радіочастот”. Закони України. Державні стандарти України. Міжнародні організації. Міжнародні стандарти. Рекомендації. Міжнародний союз електрозв’язку (International telecommunication union ITU). Регламент радіозв'язку (radio regulations). Європейський інститут телекомунікаційних стандартів (european telecommunications standards institute ETSI).

Тема 2. Перетворення Гілберта (hilbert transform)

Ортогональний сигнал. Ядро перетворення Гілберта. Фільтр Гілберта. Зворотне перетворення Гілберта. Властивості перетворення Гілберта. Лінійність. Масштабування. Перетворення Гілберта затриманого сигналу. Теорема про згортку.

Аналітичний сигнал. Спектр аналітичного сигналу.

Цифровий фільтр Гілберта. ЧХ фільтра Гілберта.

Тема 3. Квадратурний модулятор / демодулятор

Формування аналітичного сигналу в частотній області. Half band filter.

Формування аналітичного сигналу на основі квадратурного перетворювача

Структурна схема формувача аналітичного сигналу на основі квадратурного перетворювача. Оптимізація структури.

Квадратурний модулятор. Смуговий сигнал. Комплексний сигнал. Векторне подання комплексного сигналу. Структура квадратурного модулятора. Приклади квадратурних модуляторів.

Квадратурний демодулятор. Виділення комплексної обвідної. Модульований сигнал (смуговий радіосигнал). Вимоги до ФНЧ. Приклади квадратурних демодуляторів.

Тема 4. Методи цифрової модуляції

Частотна та фазова модуляція. Повна фаза. Миттєва частота.

Фазова модуляція (phase modulation PM). Індекс фазової модуляції

Частотна модуляція (frequency modulation FM). Індекс частотної модуляції.

Структурна схема РМ модулятора

Структурна схема FM модулятора

Тема 5. Основні характеристики цифрових систем зв’язку, методи розрахунку та вимірювання.

Сигнальні сузір'я. Полярна діаграма. Квадратурна діаграма. Спотворення форми сузір'я.

Eye diagram /око-діаграма/.

Співвідношення сигнал/шум. Співвідношення носійна/шум. Співвідношення Eb/N0.

BER - коефіцієнт (бітових) помилок. SER - коефіцієнт помилок символів.

Швидкість потоку. Швидкість потоку MPEG-2 (MPEG-2 transport stream).

Аналіз сигналів IQ. Коефіцієнт помилок модуляції (Modulation error ratio MER). Амплітуда вектора погрішності (Error vector magnitude EVM). Порівняння EVM та MER. Вектор помилки відносно еталона (Target error vector TEV).

Придушення носійного коливання (Carrier suppression CS). Квадратурна помилка (Quadrature error QE). Неоднаковість амплітуд (Amplitude imbalance AI).

Джитер (тремтіння) фази (Phase jitter PJ).

Спектральні характеристики, шаблон спектру (Spectrum characteristics and spectrum mask)

Інтермодуляція (intermodulation distortion IMD). — Цифрове оброблення сигналів в системах зв'язку

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

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

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

Адаптивні системи обробки сигналів

Антенні системи

Автоматизоване комп'ютерне проектування

Каталог силабусів українською мовою, освітньо-професійної освітньої програми, 2 семестр

2 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