litceysel.ru
добавить свой файл
1


НЕКОММЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

«АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»


ФАКУЛЬТЕТ РАДИОТЕХНИКИ И СВЯЗИ


УТВЕРЖДАЮ

Декан ФРТС

___________У.И.Медеуов

" 28 " июня 2012г.


П Р О Г Р А М М А


вступительного экзамена в магистратуру

по специальности

«6М071900– Радиотехника, электроника и телекоммуникации»


Программа составлена на базе 3-х типовых программ соответствующих дисциплин бакалавра по специальности «5В071900– Радиотехника, электроника и телекоммуникации».


Составитель:

Зав. каф. ТКС Коньшин С.В.

28.06.12.


Алматы 2012


1. Электроника и схемотехника аналоговых устройств 1,2

1.1 Перспективы и направления развития аналоговых электронных устройств


  • Роль и место аналоговых электронных устройств среди других дисциплин электронного направления. Краткий исторический очерк развития аналоговых электронных устройств, отражающих ее основные этапы. Перспективы и направления развития аналоговых электронных устройств.

1.2 Показатели и характеристики аналоговых электронных устройств

  • Определение аналоговых электронных устройств. Принципы построения, особенности функционирования и область применения Принцип электронного усиления. Классификация электронных усилительных устройств. Структурные схемы усилителей и их каскадов. Основные технические характеристики усилительных устройств: амплитудная, амплитудно-частотная, фазочастотная, переходная и динамические характеристики.
  • Основные технические параметры усилительных устройств: коэффициенты усиления; полоса пропускания;динамический диапазон; линейные и нелинейные искажения; входные и выходные параметры; внутренние помехи. Усилительные элементы: биполярный и полевой транзисторы как усилительные элементы; малосигнальные параметры биполярных и полевых транзисторов. Схемы включения биполярного транзистора как усилительного элемента в усилительных каскадах и их сравнение (схемы с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором). Схемы включения полевого транзистора как усилительного элемента в усилительных каскадах и их сравнение (схемы с общим истоком и общим стоком).


1.3 Обратная связь и её влияние на характеристики устройства

  • Принцип и назначение обратной связи (ОС). Основные способы ее обеспечения. Влияние ОС на основные показатели и характеристики усилительных и аналоговых устройств, построенных на их базе. Чувствительность этих устройств к изменению параметров их элементов. Устойчивость устройств, охваченных ОС и её определение с помощью различных критериев.

1.4 Обеспечение и стабилизация режима работы транзистора по постоянному току

  • Цепи питания, обеспечивающие режим работы транзисторов по постоянному току. Нестабилизированные цепи смещения. Схемы термокомпенсации. Диодная стабилизация в ИС. Стабилизация режима работы транзисторов по постоянному току с помощью ОС.

1.5 Составление эквивалентных схем аналоговых электронных устройств и их расчет с помощью этих схем

  • Типовые каскады усилителей. Эквивалентные схемы в диапазоне средних, нижних и верхних частот. Расчет аналоговых устройств с помощью эквивалентных схем.

1.6 Основные каскады усилителей аналоговых электронных устройств

  • Каскады предварительного усиления. Оконечные усилительные каскады. Дифференциальные усилители. Операционные усилители.

1.7 Резисторные каскады предварительного усиления

  • Требования, предъявляемые к каскадам предварительного усиления (ПУ).

  • Усилительные каскады с транзисторами, включенными с общим эмиттером и с общим коллектором. Резисторные каскады ПУ. Их принципиальные и эквивалентные схемы.

  • Коррекция характеристик с помощью цепей ОС и корректирующих индуктивностей.

  • Эмиттерный и истоковый повторители напряжения. Повторители с повышенным входным сопротивлением. Каскодные усилители.

1.8 Дифференциальные каскады
  • Основные особенности и характеристики усилителей постоянного тока (УПТ). Дрейф нуля и способы его уменьшения. УПТ с преобразованием сигнала. Дифференциальный усилительный каскад (ДУ). ДУ с генератором стабильного тока. ДУ с динамической нагрузкой.


1.9 Оконечные усилительные каскады

  • Требования, предъявляемые к оконечным каскадам усиления и особенности их расчета.

  • Режим работы усилительных элементов в оконечных каскадах. Коэффициент полезного действия и допустимая мощность рассеяния на транзисторе с учетом температуры окружающей среды и наличия радиатора.

  • Однотактные каскады. Построение нагрузочных характеристик. Определение нелинейных искажений.

  • Двухтактные оконечные каскады. Особенности работы и свойства двухтактных каскадов. Классы усиления. Нелинейные искажения в двухтактных каскадах. Бестрансформаторные двухтактные каскады. Оконечные каскады усиления мощности с повышенным КПД, работающие в классе Д с ШИМ.

1.10 Операционные усилители

  • Классификация операционных усилителей (ОУ). Основные параметры и характеристики. Типовые структуры и каскады ОУ. Применение ОС для создания устройств аналоговой обработки сигналов. Устойчивость усилителей на ОУ. Цепи коррекции ОУ.

1.11 Устройства, обеспечивающие аналоговую обработку сигналов

  • Инвертирующий и неинвертирующий усилители на ОУ. Инвертор, повторитель и усилитель переменного сигнала на ОУ. Сумматоры, дифференциаторы, интеграторы, логарифматоры, аналоговые перемножители.

  • Амплитудные и фазовые детекторы на ОУ.

1.12 Активные RC- фильтры

  • Классификация активных фильтров (АФ). Фильтры Баттерворта, Чебышева, Бесселя. Аппроксимация амплитудно-частотных характеристик фильтров. Способы реализации фильтров. АФ низких, высоких частот, полосовые и режекторные.

1.13 Преобразователи сопротивления

  • Виды преобразователей сопротивлений. Моделирование преобразователей сопротивлений. Реализация конверторов и инверторов сопротивлений на управляемых источниках.

1.14 Компараторы
  • Аналоговые компараторы напряжений. Характеристики, классификация и применение аналоговых компараторов напряжения. Триггер Шмидта.


1.15 Генераторы электрических колебаний

  • Назначение и виды генераторов. Принципы построения генераторов. RC- и LC - генераторы синусоидальных колебаний. Генераторы релаксационных колебаний. Автоколебательный и ждущий мультивибратор. Генераторы линейно изменяющегося напряжения.



2. Цифровые устройства и микропроцессоры

2.1 Введение. Арифметические основы цифровой и вычислительной техники

  • Понятие о дискретных сообщениях, цифровые сигналы и устройства. Эволюция средств развития вычислительной техники. Перспективы и направления развития цифровой и микропроцессорной техники.

  • Системы счисления, применяемые в вычислительной технике. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.

  • Формы представления чисел с фиксированной и плавающей точками.

  • Двоичная арифметика.

  • Кодирование двухуровневых сигналов.

2.2 Логические основы цифровой и вычислительной техники

  • Общие понятия о комбинационном и последовательностном устройствах.

  • Логическая функция и способы ее задания. Алгебра логики: аксиомы, правила и законы.

  • Формы записи логических функций, методы их минимизации.

  • Логические элементы - база построения комбинационных устройств.

  • Синтез комбинационных устройств.

  • Задержки и "опасные состязания" сигналов в цифровых устройствах.

  • Быстродействие комбинационных устройств.

2.3 Комбинационные типовые узлы цифровых устройств

  • Двоичные сумматоры. Сумматор по модулю 2, полусумматор, полный сумматор. Сложение многоразрядных чисел. Десятичные сумматоры.

  • Дешифраторы, шифраторы и преобразователи кодов. Реализация на логических элементах или в виде готовых микросхем.
  • Мультиплексоры, демультиплексоры, коммутаторы. Принцип действия, реализация на дешифраторах и логических элементах или в виде готовых микросхем. Синтез комбинационных схем на мультиплексорах.


  • Программируемые логические матрицы ( ПЛМ ).

  • Цифровые компараторы, схемы проверки на нечетность.

  • Знакогенераторы и индикаторные устройства.

2.4 Последовательностные цифровые устройства

  • Понятие о триггере, как простейшем автомате. Классификация и основные типы триггеров: RS-триггер с прямыми и инверсными входами, T, TV, D и JK-триггеры. Графическое изображение, таблица переключений и построение на логических элементах. Анализ работы по временным диаграммам.

  • Типы конечных автоматов: автомат Мура и Мили. Граф автомата, функции возбуждения и таблица переходов автомата. Методика синтеза конечного автомата. Синтез конечных автоматов на сдвигающих регистрах.

  • Двоичные и недвоичные счетчики. Классификация счетчиков по направлению счета и способу переноса. Суммирующие и вычитающие счетчики на Т-триггерах, анализ работы по временным диаграммам. Построение двоично-десятичного счетчика из двоичного введением обратных связей с использованием дополнительных логических элементов. Реверсивные, кольцевые счетчики. Делители частоты импульсной последовательности.

  • Регистры параллельного и последовательного действия, построение на D-триггерах, анализ работы по временным диаграммам. Реверсивный регистр сдвига.

2.5 Полупроводниковые запоминающие устройства (ЗУ)

  • Классификация и параметры ЗУ. Основные структуры запоминающих устройств. Видео-память. Буфер FIFO. Кэш-память. Основные типы, структура, принципы построения и функционирования постоянных запоминающих устройств (ПЗУ). Основные типы и принципы построения статических оперативных запоминающих устройств (ОЗУ). Основные типы и принципы построения динамических оперативных запоминающих устройств.

  • Основные приемы наращивания емкости и разрядности ЗУ.

2.6 Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи информации

  • Принцип аналого-цифрового преобразования информации. Дискретизация непрерывных сигналов. Квантование и кодирование.


  • Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). Схема ЦАП с суммированием напряжений. Схема ЦАП с суммированием токов. Схемные решения элементов, используемых в ЦАП: источник стабильного напряжения, источник стабильного тока, ключевые устройства. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП). АЦП с промежуточным преобразованием напряжения во временной интервал. Аналого-цифровые преобразователи последовательного счета, следящего типа, последовательного приближения. Схема выборки и хранения.

2.7 Контроль цифровых устройств

  • Обнаружение одиночных ошибок в устройствах хранения и передачи информации. Исправление одиночных ошибок с использованием кода Хэмминга.

  • Контроль арифметических операций. Схема свертки по модулю q для последовательной формы передачи чисел. Схема свертки для параллельной формы представления числа.

2.8 Микропроцессоры (МП)

  • Общая структура микропроцессора, назначение его основных узлов. Принципы управления и функционирования микропроцессора.

2.9 Архитектура типовых микропроцессоров

  • Семейства микропроцессоров с CISC и RISC – архитектурой.

  • Структуры и характеристики типовых 8 разрядных однокристальных МП с фиксированной разрядностью и набором команд. Форматы данных и команд, способы адресации. Тактирование и машинные циклы. Слово состояния и его назначение. Модульные структуры микропроцессоров. Особенности архитектуры сигнальных процессоров. Принципы построения микропроцессоров для персональных компьютеров.

2.10 Общая характеристика современных микро-ЭВМ
  • Структура микро-ЭВМ с общей шиной. Структурная схема микро-ЭВМ с трехшинной архитектурой. Назначение основных узлов, шин адреса, данных и управления. Интерфейсы микро-ЭВМ. Типовые схемы сопряжения микропроцессорной системы.


  • Микроконтроллеры. Структурная схема, принципы работы однокристального 8 разрядного микроконтроллера.

2.11 Программное обеспечение микро-ЭВМ

  • Система команд однокристального микропроцессора, микроконтроллера и модульного микропроцессора.

  • Приемы программирования типовых 8 разрядных универсальных микропроцессоров и микроконтроллеров на языке ассемблера. Программирование на языке кодовых комбинаций модульных микропроцессоров.

  • Средства разработки прикладных программ: редактор текста, трансляторы ассемблера, компиляторы, компоновщики и загрузчики. Программные средства отладки.

2.12 Аппаратные средства микро-ЭВМ

  • Интерфейс параллельного ввода-вывода. Интерфейс последовательного ввода-вывода.

  • Программируемые таймеры. Программируемый контроллер прерываний.

  • Генераторы, системные контроллеры и контроллеры шин. Контроллер прямого доступа к памяти.

  • Микроконтроллерная система с внешней памятью и расширенным вводом-выводом.



3. Теория электрической связи

3.1 Введение

  • Законодательные акты. Понятия и определения. Перспективы развития телекоммуникационной техники на основе современных информационных технологий, системы мультимедиа.

3.2 Общие сведения о системах электросвязи

  • Классификация телекоммуникационных систем по назначению, способу действия и технической реализации.

  • Сообщения, их источники и получатели. Сигнал как носитель сообщения. Сообщение и информация. Случайный характер сообщений и сигналов. Основные параметры сигналов: длительность, ширина спектра и динамический диапазон. Примеры: речевые (телефонные), вещательные, телевизионные, телеграфные сигналы, сигналы передачи данных.
  • Система связи и канал связи. Структурная схема системы связи. Дискретные и непрерывные каналы, их основные характеристики. Диапазон частот электромагнитных колебаний, используемых в системах передачи информации. Многоканальные системы передачи. Понятие о системах связи.


  • Помехи и искажения в каналах. Аддитивные и мультипликативные помехи. Классификация помех по физическим свойствам и происхождению.

  • Кодирование и модуляция. Равномерные и неравномерные коды, корректирующие коды. Модуляция как операция преобразования сообщения в сигнал. Структурная схема системы передачи дискретных сообщений, модем и кодек. Передача непрерывных сообщений. Демодуляция и декодирование. Решающее устройство. Понятие о методах обработки сигнала в демодуляторе.

  • Дискретизация и кодирование непрерывных сообщений.

  • Квантование по уровню. Принцип импульсно-кодовой модуляции.

  • Основные характеристики систем передачи информации: помехоустойчивость и скорость передачи. Пропускная способность и системы передачи информации.

3.3 Математические модели сообщений, сигналов и помех

  • Классификация сообщений, сигналов и помех. Детерминированные и случайные процессы, их математические модели. Прямые и косвенные модели процессов. Представление сообщений и сигналов в различных метрических и топологических пространствах.

  • Разложение функций в ортогональные ряды по базисным функциям пространства сигналов. Основные соотношения между элементами функциональных линейных пространств. Обобщенный ряд Фурье. Спектральное и временное представление сигналов. Теорема Котельникова. Разложение аналогового сигнала в базисе Уолша. Представление цифровых сигналов векторами пространства Хемминга.

  • Характеристики случайных процессов (СП). Стационарные и нестационарные СП. Эргодическое свойство стационарных СП. Особенности нестационарных процессов.

  • Функции корреляции и их свойства. Гауссовский СП. Спектр плотности мощности и его связь с функцией корреляции. Функция корреляции “белого” шума с ограниченным спектром. Эффективная ширина спектра.

  • Описание дифференциальными (разностными) уравнениями.
  • Комплексное и квазигармоническое представление узкополосных СП. Преобразование Гильберта, комплексный сигнал. Статические характеристики огибающей и фазы узкополосного СП. Корреляционная функция узкополосного СП.


3.4 Методы формирования и преобразования сигналов

  • Модуляция и детектирование. Преобразование колебаний в нелинейных цепях. Линейное усиление. Нелинейное резонансное усиление гармонических колебаний. Преобразование частоты.

  • Формирование и детектирование сигналов амплитудной модуляции (АМ). АМ с подавленной несущей (АМ-ПН), однополосная модуляция (ОМ). Временное, спектральное и векторное представление АМ-колебаний. Формирование модулированных сигналов в нелинейных цепях. Анализ модуляционных характеристик на ЭВМ. Схемы модуляторов. Принцип когерентного и некогерентного детектирования. Использование параметрических и нелинейных элементов для детектирования. Схемы детекторов сигналов АМ, АМ-ПН, ОМ. Анализ характеристик детекторов на ЭВМ.

  • Формирование и детектирование сигналов угловой модуляции. Свойства и характеристики сигналов угловой модуляции в частотной и временной областях для детерминированных и случайных моделей сообщений. Узкополосная и широкополосная угловая модуляция, различие в спектрах ЧМ и ФМ сигналов. Методы формирования ЧМ и ФМ сигналов. Принципы детектирования сигналов угловой модуляции в нелинейных цепях. Схемы фазовых и частотных детекторов.

  • Формирование и детектирование сигналов, модулированных дискретными сообщениями. Понятие синхронизации и принципы ее обеспечения в системах электросвязи.

  • Помехоустойчивость приема при использовании неоптимальных детекторов. Анализ помехоустойчивости диодного детектора АМ-сигналов, выходное отношение сигнал-помеха и его зависимость от параметров модуляции сигнала и помехи. Помехоустойчивость когерентного детектирования. Помехоустойчивость ЧМ, явление порога при ЧМ.

  • Модуляция и детектирование импульсного переносчика. Методы амплитудно-импульсной модуляции. Спектры импульсно-модулированных колебаний при детерминированной и случайной сообщений.

3.5 Математические модели каналов связи


  • Преобразование сигналов в каналах связи.

  • Классификация каналов электросвязи. Прохождение случайных сигналов через детерминированные линейные и нелинейные системы. Случайные линейные каналы и их характеристики, особенности проводных и радиоканалов, замирания сигналов. Флуктуационные, сосредоточенные и импульсные помехи, их вероятностные характеристики.

  • Модели непрерывных каналов. Идеальных канал без помех, канал с аддитивным гауссовым шумом. Канал с неопределенной фазой сигнала, однолучевой канал с замираниями. Канал с межсимвольной интерференцией и аддитивным шумом.

  • Модели дискретного канала. Симметричный канал без памяти, канал со стиранием. Дискретные каналы с памятью. Марковский канал.

  • Уравнения состояния. Марковские модели каналов. Уравнение состояния и наблюдения в скалярной и векторной форме. Моделирование каналов на основе метода переменных состояний.

3.6 Теория помехоустойчивости систем передачи дискретных сообщений

  • Постановка задачи об оптимальном демодуляторе (приемнике) дискретных сообщений. Критерии качества и правила приема дискретных сообщений. Критерий максимума средней вероятности правильного приема. Решающая схема, построенная по правилу максимума апостериорной вероятности. Отношение правдоподобия.

  • Оптимальный прием в дискретно-непрерывном канале без искажений при наличии аддитивного белого шума. Синтез алгоритмов и схем оптимальных приемников (корреляционный приемник, согласованный фильтр). Цифровые методы обработки сигналов в приемниках. Неоптимальные методы приема дискретных сообщений.

  • Потенциальная помехоустойчивость при точно известном множестве сигналов. Вероятность ошибки приема для двоичной системы сигналов при белом гауссовом шуме. Сравнительная оценка помехоустойчивости АМ, ЧМ, ФМ - сигналов. Относительная фазовая модуляция. Вероятность ошибки при многопозиционных сигналах.

  • Алгоритм оптимального приема в каналах с МСИ. Помехоустойчивость в канале с МСИ. Процессор Витерби. Оптимальный прием при неопределенной фазе и амплитуде сигнала. Сравнение потенциальной помехоустойчивости когерентного и некогерентного приема.


  • Прием дискретных сообщений в условиях флуктуации фаз и амплитуд сигналов. Разнесенный прием. Способы разнесенного приема.

  • Прием дискретных сообщений в каналах с сосредоточенными по спектру и импульсными помехами.

3.7 Основы теории информации

  • Количественная мера информации дискретного источника. Энтропия как мера неопределенности сообщений, основные свойства энтропии. Собственная информация источника. Энтропия источника без памяти при равновероятном и не равновероятном выборе символов. Избыточность и производительность источника.

  • Взаимная информация - количество информации на выходе дискретного канала относительно его входа. Свойства взаимной информации. Надежность канала и энтропия шума. Скорость передачи информации по дискретному каналу.

  • Эффективное кодирование дискретных сообщений. Теорема оптимального кодирования для каналов без помех. Сжатие сообщений. Укрупнение алфавита и неравномерное кодирование.

  • Информация в непрерывных сигналах. Дифференциальная энтропия непрерывного отсчета. Условная дифференциальная энтропия. Определение эпсилон-энтропии непрерывного сигнала. Эпсилон-производительность непрерывного источника.

  • Пропускная способность канала связи, определение. Пропускная способность симметричного двоичного канала.

  • Пропускная способность непрерывного канала с аддитивным квазибелым гауссовым шумом, формула Шеннона. Возможность обмена полосы пропускания на мощность сигнала.

  • Теоремы оптимального кодирования для канала с помехами. Обмен между верностью, задержкой и эффективностью системы.

3.8 Основы теории кодирования

  • Кодирование источника и кодирование для канала с шумами. Избыточность и относительная скорость кода. Проблема согласования источника сообщений с каналом. Дискретные источники без памяти. Примитивное (безызбыточное) кодирование. Принципы статистического кодирования. Код Фано-Шеннона.


  • Принципы помехоустойчивого кодирования. Блочные корректирующие коды. Обнаружение и исправление ошибок. Кодовое расстояние. Систематические линейные коды. Порождающие матрицы. Декодирование линейных кодов. Проверочные матрицы. Коды Хемминга.

  • Циклические коды. Порождающий полином. Способы кодирования циклических кодов. Декодирование при обнаружении и исправлении ошибок. Мажоритарное декодирование. Матричное представление циклических кодов.Сверточные (решетчатые) коды (СК).

  • Структура и основные характеристики СК. Пороговое декодирование. Декодирование по методу Витерби. Декодирование с мягким решением.

  • Кодирование в каналах с памятью. Группирование ошибок. Декорреляция ошибок методом перемежения символов, применение циклических и сверточных кодов. Понятие об итеративных и каскадных кодах.

  • Предельные возможности помехоустойчивого кодирования. Системы с информационной и решающей обратной связью. Помехоустойчивость систем с обратной связью. Эффективность систем с ОС в каналах с переменными параметрами.

3.9 Теория помехоустойчивости систем передачи непрерывных сообщений

  • Критерии помехоустойчивости приема непрерывных сообщений. Этапы статистического синтеза и анализа оптимальных СПИ. Характеристики сигналов и помех, необходимые для синтеза оптимальных систем. Функции потерь, их свойства и разновидности. Средний риск, средние интервальная и точечная квадратические ошибки. Отношение сигнал-помеха.
  • Оптимальная оценка параметров сигнала. Критерии оптимальности оценки и функция правдоподобия. Апостериорная функция плотности вероятности и функция правдоподобия. Неравенство Крамера-Рао. Структура оптимального приемника.


  • Помехоустойчивость оптимального приема сигналов с амплитудной и фазовой модуляцией. Уравнение для оптимальной оценки при гауссовской помехе с равномерным спектром. Структурная схема идеализированного приемника. Оценивание средней интервальной квадратичной ошибки оптимального приема сигналов АМ, АМ-ПН, ОМ, ФМ.

  • Помехоустойчивость оптимального приема сигналов с частотной модуляцией. Уравнение оптимальной оценки, структурная схема. Пороговый эффект в оптимальном приемнике при слабых сигналах.

  • Синтез оптимальных линейных фильтров для оценки непрерывных сообщений. Уравнение Винера-Хопфа, определяющее оптимальную оценку сообщения в идеализированном фильтре. Принцип построения реализуемых оптимальных фильтров. Синтез оптимальных линейных фильтров для оценки марковских сообщений. Сравнение оптимальных фильтров Колмогорова-Винера и Калмана. Синтез квазикогерентных демодуляторов для оптимального приема марковских сообщений. Квазикогерентные демодуляторы сигналов АМ со случайной фазой.

  • Цифровая передача непрерывных сообщений Структурная схема системы цифровой передачи непрерывных сообщений. Локальные и интегральные показатели качества. Общие сведения о выборе способов цифрового представления и синтеза систем цифровой передачи непрерывных сообщений.

  • Выбор оптимальных порогов при неравномерном квантовании. Компандирование.

  • Эффективное кодирование непрерывных сообщений. Эпсилон-энтропия случайной непрерывной величины, ее зависимость от средней квадратической ошибки квантования. Производительность источника. Теорема об эффективном кодировании стационарных источников.

  • Помехоустойчивость цифровой передачи с ИКМ и ДИКМ. Источники ошибок при ИКМ. Анализ влияния ошибок к канале связи на среднюю квадратическую погрешность передачи. Принцип дифференциального кодирования. Расчет ошибки квантования. Особенности передачи речевых и телевизионных сообщений.

3.10 Принципы многоканальной связи и распределения информации


  • Основные положения теории разделения сигналов в системах многоканальной связи. Системы передачи с линейно-независимыми сигналами. Условия разделимости сигналов, определитель Грамма. Геометрическая трактовка разделения сигналов.

  • Частотное, временное и фазовые разделения сигналов. Структурные схемы многоканальных систем. ЧРК, ВРК, ФРК, особенности формирования групповых сигналов и построения разделяющих устройств.

  • Разделение сигналов по форме. Структурная схема разделения линейно-независимых сигналов. Примеры использования в качестве переносчиков функций Уолша, полиномов Лежандра, Чебышева, Лагерра.

  • Комбинационное разделение сигналов. Разделение сигналов по уровню, многочастотные и многофазовые сигналы. Многопозиционные сигналы с амплитудно-фазовой модуляцией. Комбинационное уплотнение на основе представления группового сигнала блочным нелинейным несистематическим кодом.

  • Система передачи с многостанционным доступом. Принцип многостанционного доступа к общему тракту передачи на основе ЧРК, ВРК, разделения сигналов по форме. Примеры псевдослучайных (шумоподобных) сигналов: последовательности Баркера, ЛРП, ШПС на основе частотно-временных матриц. Принцип статистического уплотнения. Пропускная способность систем многоканальной связи. Влияние взаимных помех на пропускную способность канала.

  • Принципы распределения информации. Основные положения теории массового обслуживания. Сеть распределения информации и ее элементы. Структура систем распределения информации. Многоуровневая архитектура связи и протоколы.

3.11 Анализ эффективности и элементы оптимизации систем связи

  • Методологические принципы системного анализа. Иерархичность структуры СПИ. Принцип декомпозиции и агрегирования. Моделирование СПИ с помощью ЭВМ. Математическая формулировка задачи оптимизации. Показатели частотной, энергетической и информационной эффективности.

  • Эффективность аналоговых и цифровых систем при различных видах модуляции. Эффективность многоканальных систем. Выбор сигналов и помехоустойчивость кодов. Компенсация помех и искажений в канале. Сокращение избыточности, сжатие данных.




ВОПРОСЫ БИЛЕТОВ


1 ПО ПРЕДМЕТУ «Электроника и схемотехника аналоговых устройств»:

  1. Перспективы и направления развития аналоговых электронных устройств.

  2. Принцип электронного усиления. Классификация электронных усилительных устройств.

  3. Структурные схемы усилителей и их каскадов. Амплитудная, амплитудно-частотная, фазочастотная, переходная и динамические характеристики.

  4. Основные технические параметры усилительных устройств.

  5. Усилительные элементы: биполярный и полевой транзисторы как усилительные элементы; малосигнальные параметры биполярных и полевых транзисторов.

  6. Схемы включения биполярного транзистора как усилительного элемента в усилительных каскадах и их сравнение.

  7. Схемы включения полевого транзистора как усилительного элемента в усилительных каскадах и их сравнение.

  8. Обратная связь и её влияние на характеристики устройства.

  9. Обеспечение и стабилизация режима работы транзистора по постоянному току.

  10. Эквивалентные схемы аналоговых электронных устройств и их расчет с помощью этих схем.

  11. Основные каскады усилителей аналоговых электронных устройств.

  12. Резисторные каскады предварительного усиления.

  13. Дифференциальные каскады.

  14. Оконечные усилительные каскады.

  15. Операционные усилители.

  16. Устройства, обеспечивающие аналоговую обработку сигналов.

  17. Активные RC- фильтры.

  18. Преобразователи сопротивления.

  19. Компараторы.

  20. Генераторы электрических колебаний.

2 ПО ПРЕДМЕТУ «Цифровые устройства и микропроцессоры»


  1. Понятие о дискретных сообщениях, цифровые сигналы и устройства.

  2. Эволюция средств развития вычислительной техники. Перспективы и направления развития цифровой и микропроцессорной техники.

  3. Системы счисления, применяемые в вычислительной технике. Перевод чисел из одной системы счисления в другую.

  4. Логические основы цифровой и вычислительной техники.

  5. Дешифраторы, шифраторы и преобразователи кодов.

  6. Мультиплексоры, демультиплексоры, коммутаторы.

  7. Знакогенераторы и индикаторные устройства.

  8. Комбинационные типовые узлы цифровых устройств.

  9. Последовательностные цифровые устройства.

  10. Счетчики и делители.

  11. Классификация и параметры запоминающие устройства. Основные структуры запоминающих устройств.

  12. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи информации.

  13. Дискретизация непрерывных сигналов. Квантование и кодирование.

  14. Контроль цифровых устройств.

  15. Общая структура микропроцессора, назначение его основных узлов.

  16. Общая характеристика современных микро-ЭВМ.

  17. Программное обеспечение микро-ЭВМ.

  18. Принципы построения микропроцессоров для персональных компьютеров.

  19. Аппаратные средства микро-ЭВМ.

  20. Интерфейсы микро-ЭВМ. Типовые схемы сопряжения микропроцессорной системы.

3 ПО ПРЕДМЕТУ «Теория электрической связи»


1 Сообщения, их источники и получатели. Сигнал как носитель сообщения. Сообщение и информация. Случайный характер сообщений и сигналов. Основные параметры сигналов: длительность, ширина спектра и динамический диапазон.

2 Дискретизация и кодирование непрерывных сообщений. Квантование по уровню. Принцип импульсно-кодовой модуляции.


3 Основные характеристики систем передачи информации: помехоустойчивость и скорость передачи. Пропускная способность и системы передачи информации.

4 Разложение функций в ортогональные ряды по базисным функциям пространства сигналов. Основные соотношения между элементами функциональных линейных пространств. Обобщенный ряд Фурье.

5 Спектральное и временное представление сигналов. Теорема Котельникова.

6 Характеристики случайных процессов (СП). Стационарные и нестационарные СП.

7 Функции корреляции и их свойства.

8 Формирование и детектирование сигналов амплитудной модуляции (АМ).

9 Формирование и детектирование сигналов угловой модуляции.

10 Модели дискретного канала. Симметричный канал без памяти, канал со стиранием. Дискретные каналы с памятью. Марковский канал.

11 Модели непрерывных каналов. Идеальных канал без помех, канал с аддитивным гауссовым шумом. Канал с неопределенной фазой сигнала, однолучевой канал с замираниями. Канал с межсимвольной интерференцией и аддитивным шумом.

12 Постановка задачи об оптимальном демодуляторе (приемнике) дискретных сообщений. Критерии качества и правила приема дискретных сообщений. Критерий максимума средней вероятности правильного приема.

13 Оптимальный прием в дискретно-непрерывном канале без искажений при наличии аддитивного белого шума. Синтез алгоритмов и схем оптимальных приемников (корреляционный приемник, согласованный фильтр).

14 Количественная мера информации дискретного источника. Энтропия как мера неопределенности сообщений, основные свойства энтропии.

15 Количественная мера информации дискретного источника. Избыточность и производительность источника.

16 Пропускная способность канала связи, определение. Пропускная способность симметричного двоичного канала.

17 Пропускная способность непрерывного канала с аддитивным квазибелым гауссовым шумом, формула Шеннона.


18 Принципы помехоустойчивого кодирования. Блочные корректирующие коды. Обнаружение и исправление ошибок. Кодовое расстояние.

19 Циклические коды. Порождающий полином. Способы кодирования циклических кодов.

20 Критерии помехоустойчивости приема непрерывных сообщений. Этапы статистического синтеза и анализа оптимальных СПИ.

21 Помехоустойчивость оптимального приема сигналов с амплитудной и фазовой модуляцией.

22 Помехоустойчивость оптимального приема сигналов с частотной модуляцией.

23 Основные положения теории разделения сигналов в системах многоканальной связи. Системы передачи с линейно-независимыми сигналами.

24 Частотное, временное и фазовые разделения сигналов. Структурные схемы многоканальных систем. ЧРК, ВРК, ФРК, особенности формирования групповых сигналов и построения разделяющих устройств.


СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


  1. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учеб. пособие для вузов. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000. – 488 с.

  2. Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. – СПб.: КОРОНА принт, 1998. – 400 с.

  3. Гусев В.Г., Гусев М.Ю. Электроника. – М.: Высш.шк. 1991. – 495 с.

  4. Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника. – М.: Радио и связь, 1997. – 768 с.

  5. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство – М.: Мир. 1982. – 512 с.

  6. Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники: Учебник для вузов – Киев: Высща школа, 1989. – 424 с.

  7. Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. – М.: Радио и связь, 1991. – 376 с.

  8. Пейтон А.Дж, Волш.В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. – М..: Бином, 1994. – 352 с.

  9. Бураханова З.М. Аналоговые функциональные устройства. Алма-Ата, РИК, 1991. – 58 с.
  10. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств. – М.: Радио и связь, 1997. – 320 с.


  11. Фолкенберри Л. Применение операционных усилителей и линейных ИС. – М.: Мир, 1985. – 572 с

  12. Алексенко А.Г. и др. Применение аналоговых ИС. – М.: Радио и Связь, 1980. – 324 с

  13. Цифровая и вычислительная техника. Учебник под ред. Э.В.Евреинова, М., Радио и связь,1991. - 464 с.

  14. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. СПб., БХВ – Санкт-Петербург, 2000. - 528 с.

  15. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП.2-е изд. М., ДМК,2000. - 240 с.

  16. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. Учебник для техникумов связи. М., Горячая линия–Телеком, 2000. – 336 с.

  17. Пухальский Г.И. и др. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах. Справочник. М., Радио и связь,1990. - 304 с.

  18. Гришин Ю.П., Казаринов Ю.М. и др. Проектирование импульсных и цифровых устройств радиотехнических систем. М., Высш.шк.,1985. - 319 с.

  19. Калабеков Б.А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки сигналов. М., Радио и связь,1988. - 368 с.

  20. Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре.Л.,Энергоатомиздат,1986. - 280 с.

  21. Щелкунов Н.Н., Дианов А.П. Микропроцессорные средства и системы. М., Радио и связь,1989. - 282 с.

  22. Теория электрической связи: Учебник для вузов/ Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Коржик В.И., Назаров М.В. - М.: Радио и связь, 1999. - 432 с.

  23. Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов. - М.: Радио и связь, 1986.

  24. Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей. - М.: Радио и связь, 1982.

  25. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Радио и связь, 1986. - 512 с.

  26. Парамонов Ю.В. Введение в теорию и методы защиты информации: Учебное пособие, МТУСИ. - М.: 1999. - 183 с.
  27. Теория электрической связи. Учебник для Вузов: под редакцией профессора Д.Д. Кловского, Радио и связь. - М.: 1999. - 532 с.

  28. С.И. Баскаков. Радиотехнические цепи и сигналы, ВШ.–М.:2000.-387 с.