 | Кафедра радіотехнічних систем |
[RE-252] Технології оброблення сигналів в цифрових пристроях
Робоча програма навчальної дисципліни (Силабус)
Реквізити навчальної дисципліни
| Рівень вищої освіти | Перший (бакалаврський) |
| Галузь знань | 17 - Електроніка та телекомунікації |
| Спеціальність | 172 - Телекомунікації та радіотехніка |
| Освітня програма | 172Б РТС - Радіотехнічні інформаційні технології (ЄДЕБО id: 6842) |
| Статус дисципліни | Нормативна |
| Форма здобуття вищої освіти | Очна |
| Рік підготовки, семестр | 3 курс, весняний семестр |
| Обсяг дисципліни | 4 кред. (Лекц. 36 год, Практ. год, Лаб. 36 год, СРС. 48 год ) |
| Семестровий контроль/контрольні заходи | Залік |
| Розклад занять | https://rozklad.kpi.ua |
| Мова викладання | Українська |
| Інформація про керівника курсу / викладачів | Лекц.: Мирончук О. Ю., Лаб.: Мирончук О. Ю., СРС.: Мирончук О. Ю. |
| Розміщення курсу |
Програма навчальної дисципліни
1. Опис навчальної дисципліни, її мета, предмет вивчання та результати навчання
Метою дисципліни є здобуття знань і вмінь студентами виконувати моделювання систем звязку в середовищі MATLAB.
Після вивчення дисципліни студент буде здатним вирішувати радіотехнічні задачі в середовищі MATLAB з застосуванням спеціалізованих тулбоксів, а саме:
- вміти формувати елементарні сигнали і аналізувати їх частотний спектр;
- вміти розраховувати цифрові фільтри і застосовувати їх;
- знати основні види модуляцій і маніпуляцій (амплітудна, фазова, частотна);
- вміти формувати сигнали з основними видами модуляцій і маніпуляцій;
- вміти виконувати демодуляцію сигналів з основними видами модуляції;
2. Пререквізити та постреквізити дисципліни (місце в структурно-логічній схемі навчання за відповідною освітньою програмою)
Необхідні знання та вміння:
- вміння працювати з персональним компютером;
- розуміння основних принципів роботи обчислювальної техніки;
- знання вищої математики;
- знання теоретичних основ радіотехніки;
- знання теоретичних основ цифрового оброблення сигналів;
Дана дисципліна базується на дисципліні "Цифрове оброблення сигналів"
3. Зміст навчальної дисципліни
Перелік тем
1. Аналогові, дискретні, цифрові сигнали
2. Аналогово цифровий перетворювач
3. Теорема відліків (Віттакера - Найквіста - Котельникова - Шеннона)
4. Дискретне претворення Фур'є
5. Здобуття базових навичок роботи в MATLAB
6. Принципи ефективного написання програм в MATLAB
7. Гармонічний сигнал і його спектр
8. Явище розтікання спектру
9. Двотональний сигнал і його спектр
10. Явище накладання спектрів (Аліасинг)
11. Формування та детектування DTMF сигналів в системах зв'язку
12. Цифрові фільтри
13. Проектування цифрових фільтрів в MATLAB
14. Передискретизація (децимація, інтерполяція)
15. Модуляція
16. Формування сигналів з амплітудною модуляцією
17. Демодуляція сигналів з амплітудною модуляцією
18. Формування сигналів з кутовою модуляцією
19. Демодуляція сигналів з кутовою модуляцією
20. Маніпуляція
21. Формування сигналів з амплітудною, частотною, фазовою маніпуляціями
22. Адитивний білий гаусівський шум
23. Моделювання систем звязку із сигналами з амплітудною та частотною мудуляцією
24. Функції віконного згладжування
25. Цифро анологовий перетворювач
4. Навчальні матеріали та ресурси
1. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Технології оброблення сигналів в цифрових пристроях
2. Сергиенко А. Б. Цифровая обработка сигналов. / А. Б. Сергиенко. – П.: Наука, 2002. – 605 с.
3. A. Antoniou, Digital Signal Processing (Mcgraw-Hill, New York, 2016)
Навчальний контент
5. Методика опанування навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Лекції
Лекція 1: Аналогові, дискретні, цифрові сигнали. Теорема відліків (Віттакера - Найквіста - Котельникова - Шеннона)
Лекція 2: Аналогово цифровий перетворювач.Принцип роботи і основні параметри АЦП
Лекція 3: Дискретне претворення Фур'є. Амплітудно-частотний та фазово-частотний спектр сигналу.
Лекція 4: Гармонічний сигнал і його спектр. Явище розтікання спектру. Явище накладання спектрів (Аліасинг)
Лекція 5: Цифрові фільтри. Фільтри зі скінченною імпульсною характеристикою
Лекція 6: Цифрові фільтри. Фільтри з нескінченною імпульсною характеристикою
Лекція 7: Передискретизація (децимація, інтерполяція)
Лекція 8: Модуляція. Комплексна огинаюча сигналу. Квадратурний модулятор
Лекція 9: Сигнали з амплітудною модуляцією
Лекція 10: Сигнали з кутовою модуляцією. Фазова модуляція
Лекція 11: Сигнали з кутовою модуляцією. Частотна модуляція
Лекція 12. Демодуляція сигналів з амплітудною та кумовою модуляцією
Лекція 13: Маніпуляція. Сигнали з амплітудною маніпуяцією.
Лекція 14: Маніпуляція. Сигнали з частотною маніпуяцією.
Лекція 15: Маніпуляція. Сигнали з фазовою маніпуяцією.
Лекція 16: Вплив каналу зв'язку на сигнал. Адитивний білий гаусівський шум
Лекція 17: Функції віконного згладжування
Лекція 18: Цифро аналоговий перетворювач.Принцип роботи і основні параметри ЦАП
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття 1: Здобуття базових навичок роботи в MATLAB
Лабораторне заняття 2: Принципи ефективного написання програм в MATLAB
Лабораторне заняття 3: Формування гармонічних сигналів
Лабораторне заняття 4: Аналіз спектру гармонічних сигналів
Лабораторне заняття 5: Формування DTMF сигналів
Лабораторне заняття 6: Детектування DTMF сигналів
Лабораторне заняття 7: Проектування цифрових фільтрів в MATLAB
Лабораторне заняття 8: Практичне застосування спроектованих цифрових фільтрів
Лабораторне заняття 9: Передискретизація за допомогою цифрових фільтрів
Лабораторне заняття 10: Передискретизація за допомогою дискретного претворення Фур'є
Лабораторне заняття 11: Формування сигналів з амплітудною модуляцією
Лабораторне заняття 12: Демодуляція сигналів з амплітудною модуляцією
Лабораторне заняття 13: Формування сигналів з фазовою модуляцією
Лабораторне заняття 14: Демодуляція сигналів з фазовою модуляцією
Лабораторне заняття 15: Формування сигналів з частотною модуляцією
Лабораторне заняття 16: Демодуляція сигналів з частотною модуляцією
Лабораторне заняття 17: Формування сигналів з амплітудною, частотною, фазовою маніпуляціями
Лабораторне заняття 18: Моделювання систем звязку із сигналами з амплітудною та частотною мудуляцією
6. Самостійна робота студента
На самостійну роботу виноситься закріплення знань по матеріалу, вивченому на лекціях і лабораторних заняттях шляхом опрацювання наданої основної та додаткової літератури.
Політика та контроль
7. Політика навчальної дисципліни (освітнього компонента)
Правила відвідування занять
Лекції: відвідування занять за розкладом, також допускається вивчення матеріалу - самостійно, в дистанційному режимі з використанням виданих матеріалів.
Лабораторні роботи: відвідування занять за розкладом. Під час виконання лабораторних робіт можливі ситуації, коли студент не встигає виконати роботу під час заняття. В такому випадку її необхідно виконати самостійно вдома або в додатковий час, призначений викладачем.
8. Види контролю та рейтингова система оцінювання результатів навчання (РСО)
Поточний контроль: виконання лабораторних робіт, розрахунково-графічної роботи, написання модульної контрольної роботи.
Календарний контроль: провадиться двічі на семестр як моніторинг поточного стану виконання вимог силабусу.
Семестровий контроль: залік.
Рейтинговий бал студента за семестр визначається результатами виконання завдань до 5 лабораторних робіт, розрахунково-графічної роботи і модульної контрольної роботи. На виконання завдань до кожної з лабораторних робіт відводиться по 2 лабораторних заняття, що складає 10 із 18 запланованих занять. Решта 8 занять спрямовані на здобуття необхідних навичок, які дозволять виконати лабораторні роботи. Максимальний бал за лабораторну роботу 10. Таким чином під час семестру студент може отримати 50 балів за виконання лабораторних робіт. Максимальний бал за розрахунково-графічну роботу 30. Максимальний бал за модульну контрольну роботу 20. Успішним виконанням усіх вищевказаних робіт вважається отримання не менше ніж 60% від максимального балу, яким оцінюється робота. Зі здобувачами, які виконали всі умови допуску до заліку та мають рейтингову оцінку менше 60 балів, а також з тими здобувачами, хто бажає підвищити свою рейтингову оцінку, на останньому за розкладом занятті з дисципліни в семестрі викладач проводить семестровий контроль у вигляді залікової контрольної роботи. Умовою допуску до залікової контрольної роботи є зарахування усіх робіт, які виконувалися протягом семестру. Залікова контрольна робота проводиться у вигляді тесту з додатковим завданням на практичне застосування здобутих знань. При цьому попередній рейтинг анулюється і результат написання залікової контрольної роботи визначає підсумковий заліковий бал.
Таблиця відповідності рейтингових балів оцінкам за університетською шкалою
| Кількість балів | Оцінка |
|---|---|
| 100-95 | Відмінно |
| 94-85 | Дуже добре |
| 84-75 | Добре |
| 74-65 | Задовільно |
| 64-60 | Достатньо |
| Менше 60 | Незадовільно |
| Не виконані умови допуску | Не допущено |
9. Додаткова інформація з дисципліни (освітнього компонента)
...Опис матеріально-технічного та інформаційного забезпечення дисципліни
-
Робочу програму навчальної дисципліни (силабус):
Складено
Мирончук О. Ю.;
Ухвалено кафедрою РТС (протокол № від )
Погоджено методичною комісією факультету/ННІ (протокол № 06-2023 від 2023-09-26 )