SYLABUS^Online

Навігація

Категорії

Фільтри

Фільтри:

Обрані фільтри: Рівень навчання: магістр Освіта: формальна (диплом) Семестр: 8 семестр Мова: поська Обрані категорії: Електронні комунікації та радіотехніка

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

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

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

Автоматизоване комп'ютерне проектування

Створення радіотехнічних інформаційних технологій в мікрохвильовому діапазоні є складною і важливою задачею, що вимагає відповідної елементної бази, зокрема високоякісних технологічних вузлів приймально-передавального обладнання, радіолокаційних систем, систем безпроводового зв’язку, радіометрії та інше. Основою побудови таких систем є наднизько-шумлячі генератори, підсилювачі, помножувачі частоти, гібридно-інтегральні фільтри тощо.

При аналізі всіх вузлів сучасної НВЧ техніки розглядаються їх конструкції в більшості застосованих сьогодні електродинамічних систем, причому основна увага приділяється проектуванню у гібридно-інтегральному виконанні. Відносно кожного пристрою розглядаються сучасні методи його розрахунку, які базуються на застосуванні матриці розсіювання і передачі, що найбільше пристосовано до алгоритмізації й використанню ЕОМ. Розглядаються сучасні методи конструювання багатофункціональних пристроїв (приймачів, передавачів, прийомопередавачів) у гібридно-інтегральному виконанні на єдиній підкладинці.

Після засвоєння навчальної дисципліни студенти мають продемонструвати такі результати навчання:

знання:

основних методів електродинамічного аналізу сучасних інтегральних НВЧ пристроїв;
методів інженерних розрахунків НВЧ вузлів, розроблених у вигляді гібридних та монолітних інтегральних схем, які базуються на застосуванні матриці розсіювання і передачі, що найбільше пристосовано до алгоритмізації й використанню ЕОМ;
принципів інженерно-конструкторської реалізації НВЧ вузлів у гібридно-інтегральному та монолітно-інтегральному виконанні.

уміння:

досліджувати процеси у телекомунікаційних та радіотехнічних системах з використанням засобів автоматизації інженерних розрахунків, планування та проведення наукових експериментів з обробкою і аналізом результатів (ПРН 6);
поєднувати застосовування сучасних методів для розроблення енергозберігаючих пристроїв з мінімальним рівнем випромінювання, що забезпечують безпеку життєдіяльності людей та їхній захист від можливих наслідків електромагнітного випромінювання (ПРН 8);
узагальнювати сучасні наукові знання та застосовувати їх для розв’язання науково-технічних завдань, оцінки можливості доведення отриманих рішень до рівня конкурентоспроможних розробок, втілення результатів у бізнес-проектах (ПРН 11);
виконувати інженерний розрахунок сучасного інтегрального планарного і хвилеводно-планарного НВЧ пристрою (фільтру, вузлів узгодження, змішувача, модулятора, атенюатора та інше), проаналізувати роботу та розрахувати основні характеристики багатофункціонального пристрою НВЧ діапазону (транзисторного підсилювача, приймача, передавача) (ПРН 16);
вимірювати основні характеристики інтегральних НВЧ систем на сучасному вимірювальному та стендовому обладнанні.

Для набуття досвіду проектування реальних НВЧ пристроїв виконується курсова робота за індивідуальною тематикою.

Приблизна тематика курсових робіт: розрахунки однодіодного модулятора на МСЛ; дводіодного амплітудного модулятора на МСЛ; хвилеводно-щілинного дводіодного модулятора; хвилеводно-щілинного амплітудного модулятора; фазового маніпулятора на ХЩЛ; хвилеводно-щілинного детектора; хвилеводно-планарного смугового фільтра; П-образного амплітудного модулятора на 4-х p-i-n діодах на основі мікросмужкової лінії передач; мікросмужкового електронно-керованого атенюатора паралельного типу на p-i-n діодах і та інш.

Чому це цікаво/треба вивчати? Чому можна навчитися (результати навчання)? Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)? — Гібридні та монолітні інтегральні пристрої мікрохвильового діапазону

Радіонавігація - визначення місця розташування об'єктів і навігаційних елементів їх руху за допомогою радіотехнічних засобів.

Навігаційне забезпечення базується на використанні сучасних радіонавігаційних систем. До даного класу відносяться нині діючі космічні системи GPS, ГЛОНАСС, Бейдоу, “Галілео” (“Galileo”), та наземні системи “Лоран - С”, “Чайка”. Нормальна робота навігаційного обладнання масової категорії транспортних засобів, рухомих об’єктів спеціального призначення, важливих стратегічних об’єктів є одним іх основних компонентів безпечної логістики. Постійно розширюється попит на інформаційно-навігаційні послуги, які повинно бути безперервним, цілодобовим та якісним, щодо точності координатно-часових визначень координат об’єкту. Відбувається бурхливий процес розвитку методі і засобів систем радіонавігації.

Комплекс знань, умінь та навичок, які будуть сформовані під час вивчення дисципліни, дозволить майбутньому фахівцю створювати різноманітні радіонавігаційні системи, які будуть застосовуватися майже в усіх високотехнологічних засобах пересування та контролю траєкторних параметрів. — Сучасні радіонавігаційні системи та комплекси

Великий обсяг систем радіокерування потребує системного підходу до їх проектування, оцінювання інформаційно-енергетичних характеристик, ефективності та економічності систем, визначення структури оптимальних систем та оцінювання їх якості.

Предметом навчальної дисципліни є системи радіокерування, об”єкти радіокерування, динамічні ланки, процеси керування та керуючі сигнали, зокрема розглядаються такі питання

Характеристики об’єктів радіокерування. Ідентифікація об’єктів радіокерування. Динамічні та кінематичні ланки систем радіокерування. Функціональні та структурні схеми систем радіокерування.

Загальна характеристика керуючого процесу. Перетворення сигналів в каналах систем радіокерування. Оцінка інформативності керуючих сигналів. Випадкове квантування сигналів. Обслуговування потоків заявок. Критичні режими радіо- керування.

Загальна характеристика методів аналізу систем радіокерування. Аналіз систем радіокерування на макроскопічному рівні. Критерій оцінювання якості систем радіокерування. Радіокерування космічними апаратами. Точність радіокерування космічними апаратами.

Автономне радіокерування. Системи з розпізнаванням образів. Помилки систем автономного радіокерування. Напівавтономне радіокерування. Помилки систем напівавтономного радіо керування. Неавтономне радіокерування. Системи самонаведення. Системи командного радіокерування.

Комбіноване радіокерування. Комплексні системи керування. Ефективність комплексних та комбінованих систем керування. Радіопідривники . Ефективність радіопідривників.

Цикл лабораторних робіт надає студентам досвід самостійного дослідження процесів в системах радіокерування, організації інформаційного обміну, сполуки типових елементів інформаційних трактів, аналізу та оцінки ефективності систем радіокерування.

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

В курсі розглядаються характеристики технічних каналів витоку інформації, математичні моделі каналів передавання інформації та демаскуючі фактори при несанкціонованому доступі. Вивчаються типи радіо закладок, їх основні параметри, використання нелінійної радіолокації для виявлення закладних пристроїв. Аналізується структура протоколів передачі даних та їх призначення для використання отриманих знань при сніффінгу і відтворенні сеансів передачі даних в мережі. Вивчається організація криптографічного захисту даних, в тому числі в державних структурах. Розглядаються існуючі технічні засоби перехоплення повідомлень в каналах радіозв’язку та методи захисту конфіденційних даних. На лабораторних роботах вивчаються: шифрування даних на жорсткому диску з ОС Windows, методи стеганографії та її використання для приховування даних, моніторинг та аналіз пакетних даних в локальній комп’ютерній мережі з використанням Wireshark, хешування паролів, моніторинг точок бездротового доступу та методи їх захисту, встановлення та налаштування VPN тощо. Основна частина лекційного матеріалу доступна на персональному сайті лектора isearch.kiev.ua. — Інформаційна безпека

Для задоволення вимог зростаючого трафіку обміну інформацією спостерігається стійкий прогрес в розвитку телекомунікаційних систем на основі радіодоступу, вирішується задача доступу до потрібної інформації в будь який час в будь якому місці, розгорнуті мережі 3G, 4G, ведуться роботи по впровадженню G5 та наукові дослідження перспективних мереж G6.

Найбільш інтенсивно розвивається радіотехнічна складова радіомереж: цифрові методи модуляції та демодуляції, радіоканали з розширеним спектром, OFDM, системи МІМО, канали з просторовою модуляцією, технологія вибору передавальної антени в послідовності випромінювачів сигналів, які забезпечують стійкий зв'язок, високу спектральну та енергетичну ефективність.

Метою вивчення даної дисципліни є ознайомлення студентів з основними принципами побудови мереж з радіодоступом: архітектури радіомереж, протоколів множинного доступу, каналів логічного й фізичного рівнів, сучасних методів модуляції, демодуляції та кодування, адаптації в радіоканалах , методів аналізу а також набуття певних навичок з розрахунку основних параметрів і проектування радіомереж.

Розглядаються мережі WI-FI , WIMAX, LTE, LTE-Advance, керуючі та сенсорні. Поглиблено розглядаються мережі побудовані на основі багатоантенних радіоканалів, MIMO, SIMO, MISO, просторо-часовим кодуванням(Аламауті), SU-MIMO, MU-MIMO, просторової модуляції.

Для практичного дослідження характеристик радіоканалів використовуються моделі побудовані в системі MatLab та Simulik. Проектування, розрахунки стільникових мереж виконуються в системі ATDI IC Telecom. — Радіомережі

Метою курсу є формування у студентів здатностей створювати програмне забезпеченя для інформаційно-телекомунікаійних мереж на скриптових мовах, зокрема, створювати веб-сервіси для автоматичного відправлення, отримання та оновлення інформації з веб-сервісів.

Для цього будемо вивчати архітектуру клієнт-серверних інформаційно-телекомунікаційних систем; синтаксис скриптових мов; методів проектування та оптимізації баз даних; основи концепції Інтернету речей.

Будемо уміти 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 та отримаємо досвід створення веб-сервісів для радіотехнічних інформаційних систем; використання зовнішніх сервісів для передавання, отримання та оновлення необхідної для функціонування радіотехнічних систем інформації. — Веб-сервіси і додатки

Чому це цікаво/треба вивчати?

Корисна інформація, завжди становить цінність, яку необхідно оберігати. На цьому курсі вивчимо основи криптографії для захисту каналів зв’язку і для захисту даних у сховищах.

Чому можна навчитися (результати навчання)?

Навчитись основам симетричної і асиметричної криптографії.
Навчитись використовувати існуючі шифратори для захисту різних програм/пристроїв.
Навчитись створювати власні шифратори.

Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)?

Набуті знання дозволять використовувати існуючі шифратори, наприклад, AES256, RSA для захисту даних на комп’ютері і у мікроконтролері.
Використовувати криптографію для захисту каналу зв’язку між різними пристроями. — Захист даних

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

Навчальна дисципліна "Матеріали мікросистемної техніки та наноелектроніки" належить до циклу професійної підготовки і знайомить майбутніх магістрів з особливостями матеріалів щодо їх використання у пристроях мікро- і наносистемної техніки. Багато уваги приділено властивостям нанокристалів, нанокластерів, фулеренів, вуглецевих нанотрубок і молекулярних кристалів — фулеритів. — Матеріали мікросистемної техніки та наноелектроніки

На ринку праці наразі безліч пропозицій по embedded (вбудована електроніка). Дисципліна «Програмування вбудованих систем» є невідкладною складовою для фахівців у цій галузі.

Особливість цієї дисципліни, що лабораторні роботи робляться з використанням STM32Discovery. Спочатку вивчається програмування мікроконтролера STM32 використовуючи бібліотеки LL та HAL. Потім встановлюємо багатозадачну операційну систему реального часу FreeRTOS, яка підтримується архітектурою десятків різних мікроконтролерів, і вивчаємо програмування мікроконтролерів з її використанням.

Зазначена дисципліна вивчає програмування мікроконтролерів і протоколи зв’язку з периферійним обладнанням (датчики, індикатори та інше). Отримання, обробка (прийняття рішень) і відправка даних.

Навчання відбувається по принципу від простого до складного.

Чому можна навчитися (результати навчання)?

Вивчаються мікроконтролери архітектури ARM (STM32). Набуваєте навичок програмування низького і високого рівнів. Для бездротової комунікації по Wi-Fi використовується модуль ESP8266 або ESP32 (напишемо свій клієнт і сервер, навчимось створювати точки доступу або підключатись до існуючої точки доступу Wi-Fi створеним електронним пристроєм).

Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)?

Набуті знання дозволять програмувати STM32 за допомогою низькорівневих бібліотек та операційної системи реального часу (яка встановлена у мікроконтролері), збирати схеми з датчиками, отримувати з них сигнали, обробляти їх і виводити на зовнішні індикатори. У тому числі за допомогою бездротового каналу зв’язку.

Тобто, вивчивши цю дисципліну, ви зможете створити електронний пристрій і взаємодіяти з ним зі смартфона і комп’ютера. — Програмування вбудованих систем

Чому це цікаво/треба вивчати?

Корисна інформація, завжди становить цінність, яку необхідно оберігати. На цьому курсі вивчимо основи криптографії для захисту каналів зв’язку і для захисту даних у сховищах.

Чому можна навчитися (результати навчання)?

Навчитись основам симетричної і асиметричної криптографії.
Навчитись використовувати існуючі шифратори для захисту різних програм/пристроїв.
Навчитись створювати власні шифратори.

Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)?

Набуті знання дозволять використовувати існуючі шифратори, наприклад, AES256, RSA для захисту даних на комп’ютері і у мікроконтролері.
Використовувати криптографію для захисту каналу зв’язку між різними пристроями. — Технічний захист в інформаційних системах

Чому це цікаво/треба вивчати? Чому можна навчитися (результати навчання)? Як можна користуватися набутими знаннями і уміннями (компетентності)? — Математичне моделювання процесів та систем

Чому це цікаво/треба вивчати.

1. На сьогодні медичні кількість різновидів медичних засобів діагностики і лікування становить більше 40 000 одиниць. На (95-97) % вини 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; е) обчислювальною технікою; ж) засобами малої механізації.

3. Сучасні засоби біомедичної діагностики і лікування представляють собою складні технічні системи і комплекси, які втілюють у собі останні новітні знання і технології, що отримані у різних галузях науки і техніки, насамперед 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, створюються відповідні радіоелектронні засоби діагностики і лікування. В результаті взаємодії біологів, радіофізиків, біофізиків, фізіологів, математиків, лікарів і інженерів розвиваються наступні 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. Метою вивчення дисципліни є ознайомлення і вивчення принципів побудови і особливостей роботи радіоелектронних медичних систем комплексів, основними процесами, на яких заснована дія цих засобів.

Основні завдання навчальної дисципліни. Протягом вивчення дисципліни вирішуються такі завдання:

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

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 і комплексів у біології і медицині;
фізичних принципів та особливостей побудови і дії радіоелектронних медичних пристроїв, систем і комплексів;
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, 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, розробляти радіоелектронні медичні системи і комплекси, виконувати розрахунки їх основних вузлів і апаратури в цілому. — Радіоелектронні медичні системи і комплекси

Силабуси за спеціальністю 172 - Електронні комунікації та радіотехніка магістерського рівня підготовки, здобуття формальної освіти (диплому), 8 семестр, польська

172 - Електронні комунікації та радіотехніка

Другий магістерський рівень підготовки.

8 семестрВивчення дисципліни польською мовою

×

Інформаційні технології Сільське, лісове, рибне господарство та ветеринарна медицина Інженерія, виробництво та будівництво

Інженерія, виробництво та будівництво

Електронні комунікації та радіотехніка

Інформаційні технології

Кібербезпека та захист інформації

Сільське, лісове, рибне господарство та ветеринарна медицина

Агроінженерія

×

Форма навчання

Тривалість навчання

Аудиторні заняття

Рівень навчання

Семестровий контроль

Мова

Освіта

Форма фінансування

Семестр

Цикл підготовки

Рік