Рабочая программа по дисциплине «Проектирование и расчёт цифровых систем радиосвязи» Для специальностей

Вид материала

Рабочая программа

Содержание 1. Цель и задачи дисциплины. Её место в учебном процессе 1.2 Задачи изучения дисциплины 1.3 Перечень дисциплин с указанием разделов, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины «Проектирование и расчёт цифров 2. Содержание дисциплины 2.2 Содержание лекционных занятий Раздел 2. Принципы построения и методы расчёта цифровых систем радиорелейной связи и широкополосных систем передачи данных – 8 ч 2.3 Содержание практических занятий 2.4 Темы рефератов 3. Учебно-методическая литература по дисциплине 3.2 Дополнительная литература

Подобный материал:

• Рабочая программа по дисциплине "Расчет и проектирование электронно-оптической аппаратуры", 171.68kb.
• Курсовой проект по дисциплине «Проектирование систем безопасности иксс» «Проектирование, 457.65kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 01 -проектирование и надежность систем, 688.46kb.
• Рабочая программа по курсу Проектирование информационных систем для специальностей, 202.08kb.
• Рабочая программа по дисциплине правоведение для специальностей: 080503, 194.58kb.
• Рабочая программа по дисциплине днм. 08 Автоматизированное проектирование систем, 250.12kb.
• Рабочая программа По дисциплине "Теория оптимального управления" Для специальностей, 109.97kb.
• Рабочая программа профессионального модуля пм. 01 Проектирование цифровых устройств, 1091.87kb.
• Учебная программа по дисциплине основы теории управления трибунский, 56.3kb.
• Методические указания к курсовому проекту "Расчет и проектирование режущего инструмента", 243.14kb.

Министерство образования Республики Беларусь


Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»


Утверждаю

Проректор по учебной работе

_______________А.А. Хмыль

«____»_____________2007 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


По дисциплине «Проектирование и расчёт цифровых систем радиосвязи»

Для специальностей	1-388005 «Приборы и методы преобразования изображения и звука» 1-458001 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций»
Факультет	Телекоммуникаций, магистратура
Кафедра	Систем телекоммуникаций

Виды занятий	Семестр (специальности 1-388005, 1-458001)
	Дневное		Заочное
	1	2	1	2
Лекции, час.	12	25	4	8
Практические занятия, час.	6	11	2	2
Самостоятельная работа, час.	18	36	30	62
Реферат, семестр	+	+	+	+
Экзамен, семестр	+	+	+	+
Итого, аудиторных часов	36	72	36	72

Минск 2007

Рабочая программа «Проектирование и расчёт цифровых систем радиосвязи» разработана доцентом кафедры СТК Липковичем Э.Б.


Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры систем телекоммуникаций (протокол № 1 от «4» сентября 2007 г.)


Зав. кафедрой СТК ______________ В.В. Муравьев


Одобрена и рекомендована к утверждению методической комиссией факультета телекоммуникаций (протокол № от « » 2007 г.)


Председатель комиссии _________________ Н.В. Тарченко


1. Цель и задачи дисциплины. Её место в учебном процессе


1.1 Цель преподавания дисциплины

Целью преподавания дисциплины является изучение теоретических положений, технических решений, принципов проектирования и расчёта цифровых систем радиосвязи и телевизионного вещания, использующих наземные и спутниковые каналы передачи.


1.2 Задачи изучения дисциплины

Основными задачами изучения дисциплины являются:

• усвоение магистрантами базовых положений в области цифровых технологий радиосвязи и вещания при использовании наземных и спутниковых радиолиний;
  

• приобретение знаний по методам построения и цифровой обработки сигналов в зависимости от требований к параметрам передачи и достоверности приёма;
  

• приобретение умений в проектировании и расчёте цифровых систем радиосвязи, передачи данных и телевизионного вещания;
  

• приобретение навыков использования теоретических положений, математических моделей, международных стандартов и рекомендаций для решения практических задач в области цифровых технологий телерадиоинформационных систем.
  

1.3 Перечень дисциплин с указанием разделов, усвоение которых необходимо для изучения дисциплины «Проектирование и расчёт цифровых систем радиосвязи»

• основы построения сетей связи – весь курс;
  
• цифровая обработка сигналов – весь курс;
  
• наземные и космические системы радиосвязи и сети телевизионного вещания – весь курс;
  
• теория кодирования – весь курс;
  
• телевидение – весь курс.
  

2. Содержание дисциплины


2.1 Название разделов лекционных занятий, объём в часах.

№ п/п	Содержание разделов	Лекция, час.
1	Теоретические основы формирования и передачи цифровых сигналов по радиоканалам	12
2	Принципы построения и методы расчёта цифровых систем радиорелейной связи и широкополосных систем передачи данных	8
3	Построение, проектирование и расчёт систем наземного цифрового телевизионного вещания (НЦТВ)	8
4	Построение, проектирование и расчёт спутниковых систем цифрового вещания и радиосвязи	9
Итого:		37

2.2 Содержание лекционных занятий


Раздел 1. Теоретические основы формирования и передачи цифровых сигналов по радиоканалам – 12 час


Тема 1.1 Классификация систем цифровой радиосвязи по основным признакам. Обобщённые структурные схемы цифровых систем радиосвязи и вещания. Базовые показатели цифровых систем радиосвязи и телевизионного вещания. – 2 часа.


Тема 1.2 Атмосферная рефракция, многолучёвость, рассеяние и другие явления на радиолиниях, их влияние на параметры канала передачи. Способы повышения помехоустойчивой работы систем. Прогнозирование потерь мощности сигналов на радиотрассах. – 2часа.


Тема 1.3 Цифровое сжатие видео и звуковых сигналов в формате MPEG-2. Внутрикадровое и межкадровое кодирование сигналов изображения. Структура цифрового кодера передающего тракта системы телевизионного вещания. – 2часа.


Тема 1.4 Полосносберегающие методы модуляции в цифровых системах передачи и общие принципы построения многопозиционных квадратурных модуляторов. Определение помехоустойчивости и уровня сигнала на входе радиоприёмных устройств цифровых систем с многопозиционной модуляцией. – 2часа.


Тема 1.5 Методы цифровой обработки сигналов для повышения достоверности их приёма. Энергетический выигрыш от кодирования в системах DVB с каскадным кодированием и многопозиционной модуляцией. – 2часа.


Тема 1.6 Многочастотный режим передачи радиосигналов с ортогональным мультиплексированием (OFDM). Обоснование требований к параметрам радиосистем с OFDM. Концепция построения и анализ работы передающего тракта с COFDM режимом передачи. – 2часа.


Раздел 2. Принципы построения и методы расчёта цифровых систем радиорелейной связи и широкополосных систем передачи данных – 8 часов


Тема 2.1 Назначение и схемы организации цифровых радиорелейных линий. Концепция построения и анализ работы оконечной станции цифровой радиорелейной связи. – 2 часа.


Тема 2.2 Методы повышения устойчивой работы цифровых радиорелейных систем. Нормы на качественные показатели цифровых РРЛ. Планирование и проектирование ЦРРЛ. – 2 часа.


Тема 2.3 Основы построения цифровых беспроводных систем передачи данных для городских широкополосных сетей (формат IFEE 802.16 - 2004). Проектирование беспроводных сетей передачи данных. – 2 часа.


Тема 2.4 Структурная схема и принципы работы цифровой микроволновой телеинформационной системы (MMDS). Расчёт параметров зоны обслуживания. – 2 часа.


Раздел 3. Построение, проектирование и расчёт систем наземного цифрового телевизионного вещания (НЦТВ). – 8 часов


Тема 3.1 Обобщенная структурная схема системы НЦТВ стандарта DVB-T и анализ её работы. Особенности устройств кодирования и COFDM модуляции. – 2 часа.


Тема 3.2 Формирование транспортного потока в формате MPEG-2/DVB. Передача сервисной информации и пилот-сигналов для правильной работы приёмных устройств. – 2 часа.


Тема 3.3 Обоснование основных параметров и режимов передачи в системе НЦТВ. Оптимизация показателей и топологии построения системы НЦТВ по критериям требуемого качества. – 2 часа.


Тема 3.4 Математические модели и методы расчёта зон радиопокрытия цифровым вещанием при стационарном, мобильном и персональном приёме ТВ-программ. – 2 часа.


Раздел 4. Построение, проектирование и расчёт спутниковых систем цифрового вещания и радиосвязи – 9 часов


Тема 4.1 Принципы организации спутниковой связи и телевизионного вещания с использованием геостационарных ИСЗ. Структурные схемы сетей связи и вещания. Расчёт параметров наведения антенн земных станций на ИСЗ – 2 часа.


Тема 4.2 Структурная схема передающего центра спутникового вещания. Принципы формирования и передачи цифровых сигналов телевидения, радиовещания и данных мультимедиа – 2 часа.


Тема 4.3 Структурная схема цифрового приёмника спутникового вещания, анализ его работы и построение отдельных устройств. Расчёт системных показателей приёмной установки спутникового цифрового вещания – 2 часа.


Тема 4.4 Спутниковая передача данных Интернет с использованием наземного и спутникового запросного каналов. Структурные схемы центральной станции управления сетью и абонентского терминала. Расчёт параметров спутниковой радиолинии при организации передачи данных в формате DVB-RCS – 3 часа.


2.3 Содержание практических занятий


Тема 1. Компрессирование сигналов в формате MPEG-2. Процедура дискретно-косинусного преобразования видеоблоков изображения и оценка неточности их восстановления при квантовании – 2 часа.

Тема 2. Условный доступ в системах цифрового вещания. Процедура формирования сообщений управления и разрешения доступа к закрытым программам. Выделение из транспортного потока закрытых программ – 2 часа.

Тема 3. Построение и принципы функционирования устройств передающего тракта систем НЦТВ стандарта DVB-T. Формирование радиосигнала в системе с ортогональным мультиплексированием частотно-разнесенных несущих (режим COFDM) – 2 часа.

Тема 4. Расчёт минимально допустимой напряжённости поля в точке приёма для определения границ зоны обслуживания при организации НЦТВ. Оптимизация параметров передачи в соответствии с требуемым режимом функционирования системы НЦТВ – 2 часа.

Тема 5. Расчёт зоны радиопокрытия для мобильного и портативного телевизионного приёма. Система многопрограммного мобильного ТВ-вещания на персональные приёмники стандарта DVB-H – 2 часа.

Тема 6. Интегрированный приёмный модуль цифрового спутникового вещания в формате DVB-S. Обоснование требований к техническим параметрам устройств модуля – 2 часа.

Тема 7. Особенности стандарта цифрового спутникового вещания DVB-S2. Основы сжатия видеосигналов в формате MPEG-4. Вещание ТВ-программ в формате HDTV – 2 часа.

Тема 8. Расчёт параметров спутниковой сети интерактивного доступа к информационным ресурсам – 2 часа.


2.4 Темы рефератов

1. Концепция построения и анализ работы системы цифрового наземного вещания стандарта DVB-T.
   
2. Концепция построения и анализ работы системы мобильного персонального ТВ-вещания стандарта DVB-H.
   
3. Передающий центр цифрового вещания по наземным и спутниковым каналам связи.
   
4. Концепция построения и анализ работы беспроводной системы передачи данных в стандарте IEEE 802.16-2004.
   
5. Концепция построения и анализ работы цифровой микроволновой телеинформационной распределительной сети.
   
6. Концепция построения и анализ работы интерактивной спутниковой системы доступа к информационным ресурсам.
   
7. Концепция построения и анализ работы цифрового кодера сжатия видео- и аудиоданных.
   
8. Оценка эффективности компрессирования видеоданных при использовании различных методов преобразования.
   
9. Принципы цифрового сжатия сигналов в форматах MPEG-4 и H-264.
   
10. Математические модели и методы расчёта сети цифрового наземного ТВ-вещания.
    
11. Математические модели и методы расчёта цифровой радиорелейной линии связи.
    

3. Учебно-методическая литература по дисциплине


3.1 Основная литература:

1. Липкович Э.Б., Кисель Д.В. Проектирование и расчёт систем цифрового спутникового вещания: Учебно-методическое пособие. – Мн.: БГУИР, 2006. – 135 с.
   
2. Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учебное пособие. – М.: Эко-Трендз, 2005. – 392 с.
   
3. Бузов А.Л., Быховский М.А. и др. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем: Учебное пособие/ Под ред. проф. М.А. Быховского. –М.: Эко-Трендз, 2006.–376 с.
   
4. Зубарев Ю.Б., Кривошеев М.И., Красносельский И.Н. Цифровое телевизионное вещание. Основы, методы, системы. – М.: НИИР, 2001. – 568 с.
   
5. Тепляков И.М. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебное пособие.– М.: Радио и связь, 2004. – 361 с.
   
6. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, –2-е издание, испр./ Пер. с англ. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2003.– 305 с.
   
7. Рихтер С.Г. Цифровое радиовещание. – М.: Горячая линия –Телеком, 2004.– 352 с.
   
8. Локшин Б.А. Цифровое вещание: от студии к телезрителю. –М.: Компания Сайрус Системс, 2001.– 446 с.
   
9. Ричардсон Я. Видеокодирование. H-264 и MPEG-4 – стандарты нового поколения. –М.: Техносфера, 2005.–368 с.
   
10. Сэломон Д. Сжатие данных, изображения и звука. – М.: Техносфера, 2004.– 365 с.
    
11. Григорьев В.А., Лагутенко О.И. Сети и системы радиодоступа. – М.: Эко-Трендз, 2005.– 384 с.
    
12. Кривошеев М.И., Федунин В.Г. Интерактивное телевидение. – М.: Радио и связь, 2000.– 344 с.
    
13. Пескин А.Е., Труфанов В.Ф. Мировое вещательное телевидение. Стандарты и системы. Справочник: – М.: Горячая линия – Телеком, 2004.– 308 с.
    
14. Быков Р.Е. и др. Цифровое преобразование изображений: Учебное пособие для вузов/ Под ред. проф. Р.Е Быкова. – М.: Горячая линия –Телеком, 2003.– 228 с.
    
15. Морелос-Сарагоса Р. Искусство помехоустойчивого кодирования. Методы, алгоритмы, применение. –М.: Техносфера, 2005.– 320 с.
    
16. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. – М.: Техносфера, 2005.– 1072 с.
    

3.2 Дополнительная литература:

1. Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений. Под ред. Зубарева Ю.Б., Дворковича В.П. –М.: МЦНТИ, 1997. –212 с.
   
2. Шелухин О.И., Лукъянцев Н.Ф. Цифровая обработка и передача речи. Под ред. О.И.Шелухина. –М.: Радио и связь, 2000, –456 с.
   
3. Дьячкова М.Н., Ермилов В.Т. Передача цифрового ТВ через спутники. – М.: ЦНТИ «Информсвязь», 2000, –64 с.
   
4. Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ./Под ред. Д.Д. Кловского. –М.: Радио и связь, 2000
   
5. Липкович Э.Б., Ткаченко А.П., Мелешко А.В. Основы цифрового радиовещания: Учебное пособие в 2-х частях. Ч.1 Цифровое наземное радиовещание стандарта DAB. –Мн.: БГУИР, 2001, –86 с.
   
6. Спутниковая связь и вещание. Справочник, 3-е издание, перераб. и доп. под ред. Л.Я. Катора. –М.: Радио и связь, 1997, –528 с.
   
7. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра. Пер. с англ./ под ред. В.И. Журавлёва. – М.: Радио и связь, 2000.– 520 с.
   
8. Невдяев Л.М. Мобильная связь 3-го поколения. Серия изданий Связь и бизнес. –М.: МЦНТИ, ООО Мобильные коммуникации, 2000. –208 с.
   
9. Невдяев Л.М., Смирнов А.А. Персональная спутниковая связь. –М.: Эко-Трендз, 1998. –272 с.
   
10. Григорьев В.А. Организация деятельности в области радиосвязи. –М.: Эко-Трендз, 2001. –268 с.
    
11. Соловьёв Ю.А. Спутниковая навигация и ее приложения. –М.: Эко-Трендз, 2003. –326 с.
    
12. Бородич С.В. ЭМС наземных и космических радиослужб. –М.: Радио и связь, 1990
    
13. Ермилов В.Т. Международное регулирование применения земных станций спутниковой связи типа VSAT. –М.: Радио и связь, 1999. –322 с.
    
14. Информационные технологии в радиотехнических системах. Учебное пособие, под ред. И.Б.Федорова. –М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 672 с.
    
15. Иванова Т.И. Корпоративные сети связи. –М.: Эко-Трендз, 2001.–282 с.
    
16. Столингс В. Компьютерные системы передачи данных. 6-е издание, пер. с англ. –М.: Изд. дом Вильямс, 2002, –928 с.
    
17. Шиллер И. Мобильные коммуникации. Пер. с англ. –М.: Изд. дом Вильямс, 2002. –384 с.
    
18. Столингс В. Беспроводные линии связи и сети. Пер. с англ. –М.: Изд. дом Вильямс, 2003. –640 с.
    
19. Золотарёв В.В., Овечкин В.Г. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы. Справочник под ред. Зубарева Е.Б. –М., Горячая линия –Телеком, 2004. – 196 с.
    
20. Маковеева М.М., Шинаков Ю.С. Системы связи с подвижными объектами. –М.: Радио и связь, 2002. –267 с.
    
21. Громаков Ю.А., Северин А.В., Шевцов В.А. Технологии определения местонахождения в GSM и UMTS/ Учебное пособие. –М.: Эко-Трендз, 2005. –144 с.
    
22. Карташевский В.Г., Семёнов С.Н., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи. –М.: Эко-Трендз, 2001.– 299 с.
    
23. Системы мобильной связи. Учебное пособие для вузов/ В.П.Ипатов и др.; под ред. В.П.Ипатова. – М., Горячая линия –Телеком, 2003. –272 с.
    
24. Закиров З.Г., Надеев А.Ф., Файзуллин Р.Р. Сотовая связь стандарта GSM. Современное состояние, переход к сетям третьего поколения. –М.: Эко-Трендз, 2004. – 264 с.
    

3.3 Стандарты:

25. ISO/IEC 13818 Information Technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information, 1996
    
26. EN 300 42/N.1.1.2 DVB framing structure, channel coding and modulation for 11/12 GHz satellite services, 1997
    
27. EN 300 744 Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVB-T)
    
28. EN 300 744 v1.1.2 (1997-08) Microware Multipoint Distribution Systems (MMDS) bellow 10 GHz
    
29. EN 301 210 v1.1.1 (1999-03) Framing structure, channel coding and modulation for Digital Satellite News Gathering (DSNG) and other contribution applications by satellite
    
30. EN 301 790 v1.1.1 (2001-09) Interaction channels for Satellite Distribution systems
    
31. EN 302 304 Transmission System for Handheld Terminals (DVB-H)
    
32. EN 302 307 v1.1.1 (2005-03) Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite application
    
33. IEEE std. IEEE 802.16 – 2004 (Revision of IEEE std. IEEE 802.16 – 2001). IEEE Standard for local and metropolitan area networks.