Введение в специальность
| Вид материала | Пояснительная записка |
- Е. В. Арляпова введение в специальность «реклама», 1668.44kb.
- А. К. Мазуров введение в специальность, 3019.75kb.
- Рабочая учебная программа дисциплины «введение в специальность» для специальности, 107.59kb.
- Анализ и планирование трудовых показателей Аудит и контроллинг персонала Введение, 12.45kb.
- Рабочая программа дисциплины Введение в специальность специальность 032001 Документоведение, 55.23kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Введение в литературоведение Специальность, 711.32kb.
- Учебно методический комплекс по дисциплине «Введение в специальность» Специальность, 2682.27kb.
- Курс Комплексный экзамен по циклам опд, сд и дисциплинам специализации: «Введение, 469.08kb.
- В г. Орске Специальность: 021100 «Юриспруденция» Дисциплина: Уголовное право Курсовая, 432.15kb.
- Введение в специальность, 1423.7kb.
Утверждена
УМО вузов Республики
Беларусь по образованию в области
информатики и радиоэлектроники
« 03 » июня 2003 г.
Регистрационный № ТД-39-010/тип.
^ ПРИЕМ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ПОМЕХ
Учебная программа для высших учебных заведений
по специальности I-39 01 01 Радиотехника
Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР
« 28 » мая 2003 г.
Составитель:
В.А. Чердынцев, заведующий кафедрой радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, доктор технических наук
Рецензенты:
А.А. Арчаков, заместитель технического директора ОАО «Минский научно-исследовательский приборостроительный институт», старший научный сотрудник, кандидат технических наук;
^ Кафедра телекоммуникационных систем Учреждения образования «Высший государственный колледж связи» (протокол № 5 от 07.03.2002 г.)
Рекомендована к утверждению в качестве типовой:
Кафедрой радиотехнических устройств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 9 от 03.03.2003 г.);
Научно-методическим советом по группе специальностей I-39 01 Схемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 26.05.2003 г.)
^
Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Типовая программа «Прием сигналов на фоне помех» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.108-98 для специальности I-39 01 01 Радиотехника высших учебных заведений.
Целью дисциплины является привитие студентам знаний и навыков структурного синтеза и анализа помехоустойчивости устройств приема и обработки сигналов на фоне помех, имеющих произвольные статистические характеристики.
Дисциплина обеспечивает системный подход к проектированию радиоприемных устройств для помехозащищенных радиолиний, позволяет обоснованно выбирать структурные схемы трактов приема и обработки сигналов.
Дисциплина «Прием сигналов на фоне помех» расположена в завершающей части дисциплин, предусмотренных учебным планом специальности «Радиотехника» и обеспечивающих научную и техническую подготовку радиоинженера. Изучая данную дисциплину, студенты знакомятся с методами статистического синтеза и анализа радиоэлектронных устройств, функционирующих в условиях действия помех, методами и устройствами амплитудно-частотного подавления интенсивных помех и выделения слабых сигналов, способами адаптации устройств приема и обработки сигналов к изменяющейся помеховой обстановке.
Фундаментальной базой дисциплины являются знания, приобретенные студентами при изучении дисциплин «Высшая математика», «Теория вероятностей и математическая статистика», в особенности таких разделов этих дисциплин, которые связаны с функциональным анализом, интегральными и дифференциальными уравнениями, теорией случайных процессов.
Дисциплина основана на методах и алгоритмах анализа случайных и детерминированных сигналов, их преобразовании в типовых линейных и нелинейных цепях, с которыми студенты знакомятся при изучении дисциплин «Радиотехнические цепи и сигналы», «Основы компьютерного проектирования», «Радиоприемные устройства», «Радиотехнические системы».
Знания, приобретаемые при изучении дисциплины «Прием сигналов на фоне помех», обобщают сведения, полученные студентами в вышеперечисленных дисциплинах по вопросам обработки сигналов, дают системное представление о современных методах, алгоритмах и технических средствах построения оптимальных помехоустойчивых устройств.
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать:
- основы современной теории обнаружения;
- различения сигналов;
- оценки и фильтрации их параметров с учетом действия помех как гауссовского, так и негауссовского типов;
уметь характеризовать:
- структурные схемы трактов на основе уравнений, описывающих алгоритмы приема;
уметь анализировать:
- качественные показатели приема;
- наиболее типичные примеры подавителей помех;
приобрести навыки:
- построения структурных схем устройств приема и обработки сигналов.
Программа рассчитана на объем 64 учебных часов, которые могут быть распределены на лекции – 32 часа и практические занятия – 32 часа.
| Наименование темы | Лекции (часы) | Практические занятия (часы) | Всего |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Введение | 2 | | 2 |
| Раздел 1. Модели помех и сигналов | | | |
| Тема 1.1. Гауссовские и негауссовские помехи | 2 | 2 | 4 |
| Тема 1.2. Модели сигналов | 2 | | 2 |
| Раздел 2. Обнаружение и различение сигналов | | | |
| Тема 2.1. Обнаружение де-терминированных сигналов | 2 | 2 | 4 |
| Тема 2.2. Обнаружение сигналов со случайным параметром | 2 | | 2 |
| Тема 2.3. Различение сигналов | 2 | 2 | 4 |
| Раздел 3. Оценка параметров | | | |
| Тема 3.1. Оценка максимального правдоподобия | 2 | | 2 |
| Тема 3.2. Оценка параметров некогерентных сигналов | 2 | 2 | 4 |
| Раздел 4. Фильтрация непрерывных параметров | | | |
| Тема 4.1. Уравнения фильтрации | 4 | 2 | 6 |
| Тема 4.2. Синтез когерентных устройств приема сигналов | 2 | | 2 |
| Тема 4.3. Синтез некогерентных устройств приема сигналов | 2 | 2 | 4 |
| Раздел 5. Подавители помех | | | |
| Окончание таблицы | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Тема 5.1. Подавители негауссовских помех | 4 | 2 | 6 |
| Тема 5.2. Адаптивные подавители помех | 2 | 2 | 4 |
| Заключение | 2 | | |
^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
ВВЕДЕНИЕ
Основные задачи оптимального приема состояния теории и техники оптимального приема. Цель и задачи курса. Обнаружение, различение сигналов, оценка и фильтрация их параметров. Помехи в радиоканалах и их характеристики.
^
Раздел 1. МОДЕЛИ ПОМЕХ И СИГНАЛОВ В ЗАДАЧАХ
ОПТИМАЛЬНОГО ПРИЕМА
Тема 1.1. ГАУССОВСКИЕ И НЕГАУССОВСКИЕ ПОМЕХИ
Многомерные плотности распределения вероятностей (ПРВ) помех. Примеры негауссовских помех. Помехи с бимодальной ПРВ.
Тема 1.2. МОДЕЛИ СИГНАЛОВ
Детерминированные, квазидетерминированные, случайные.
Раздел 2. ОБНАРУЖЕНИЕ И РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ
Тема 2.1. ОБНАРУЖЕНИЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ
Постановка задачи обнаружения. Отношение правдоподобия. Схемы обнаружителей для слабых и сильных помех. Дискретные и непрерывные алгоритмы и схемы обнаружения. Понятие о безынерционном нелинейном подавлении помех. Характеристики обнаружения. Информация Фишера и коэффициент подавления помех. Отношение сигнал/шум на выходе коррелятора (согласованного фильтра) при интенсивных негауссовских помехах. Пример построения характеристик обнаружения.
Тема 2.2. ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ
^ СО СЛУЧАЙНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Обнаружение сигналов со случайной начальной фазой. Обнаружение сигналов со случайными начальной фазой и амплитудой. Структурные схемы обнаружителей. Характеристики обнаружения.
^
Тема 2.3. РАЗЛИЧЕНИЕ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ НЕГАУССОВСКИХ ПОМЕХ
Отношение правдоподобия для задачи различения двух детерминированных сигналов. Структурные схемы различителей. Вероятность ошибочного приема двоичных детерминированных сигналов. Различение сигналов со случайными параметрами. Различение М сигналов. Вероятность ошибочного приема.
Раздел 3. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ
Тема 3.1. ОЦЕНКА МАКСИМАЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ
Критерии оптимальной оценки. Средний риск. Апостериорная вероятность и функция правдоподобия. Структурная схема приемника максимально правдоподобной оценки. Дисперсия ошибки оптимального оценивания. Неравенства Крамера-Рао.
^ Тема 3.2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ НЕКОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ
Пример построения приемника для оценки частоты сигнала со случайной начальной фазой. Прием шумоподобного сигнала на фоне интенсивной негауссовской помехи. Адаптивный безынерционный нелинейный преобразователь.
Раздел 4. ФИЛЬТРАЦИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Тема 4.1. УРАВНЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ
Уравнение для апостериорной плотности вероятности случайного параметра. Уравнение гауссовского приближения для оценок и дисперсий.
Тема 4.2. СИНТЕЗ КОГЕРЕНТНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИЕМА СИГНАЛОВ
Ошибки воспроизведения сообщений. Примеры фильтрации одного и двух параметров сигнала. Синхронизация шумоподобного сигнала.
Тема 4.3. СИНТЕЗ НЕКОГЕРЕНТНЫХ УСТРОЙСТВ ПРИЕМА СИГНАЛОВ
Уравнения некогерентной фильтрации непрерывных процессов. Структурный синтез приемников некогерентных шумоподобных сигналов.
Раздел 5. ПОДАВИТЕЛИ ПОМЕХ
Тема 5.1. ПОДАВИТЕЛИ НЕГАУССОВСКИХ ПОМЕХ
Идеальный и реальный коэффициенты подавления. Билинейный подавитель. Обобщенный бинарный квантователь. Нелинейное подавление узкополосных помех.
Тема 5.2. АДАПТИВНЫЕ ПОДАВИТЕЛИ ПОМЕХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Перспективы развития методов оптимального приема сигналов в каналах с помехами.
^ ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
1. Модели помех в радиосистемах и устройствах.
2. Марковские процессы. Формирование процессов с заданными законами распределения вероятностей.
3. Обнаружитель известного точного сигнала. Характеристики обнаружения.
4. Подавители бимодальных помех.
5. Различители детерминированных сигналов.
6. Оценка задержки шумоподобного сигнала.
7. Структурный синтез приемника АМ сигнала с учетом действия ЧМ помехи.
8. Структурный синтез некогерентного приемника.
^ ВНЕАУДИТОРНАЯ (САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ) РАБОТА
СТУДЕНТОВ И ФОРМЫ КОНТРОЛЯ
Самостоятельная работа направлена на решение задач синтеза и анализа приемников. Перечень задач дается на практических занятиях.
Формы самостоятельной работы студентов: изучение лекционного материала, работа с литературой, подготовка к практическим занятиям (по одному часу на занятие).
При изучении дисциплины предусматриваются следующие формы контроля: контрольные работы, которые проводятся на лекциях и практических занятиях, проверка конспектов. Итоговая форма контроля – зачет по курсу.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
1. Чердынцев В.А. и др. Прием сигналов на фоне помех: Учебно-метод. пособие. – Мн.: БГУИР, 1995.
2. Чердынцев В.А. Основы теории приема сигналов на фоне помех. Учебно-метод. пособие. – Мн.: БГУИР, 1994.
3. Чердынцев В.А. и др. Примеры и задачи по курсу «Прием сигналов на фоне помех». Учебно-метод. пособие. – Мн.: БГУИР, 1997.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
- Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. - М.: Радио и связь, 1983.