МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)
___________________________________________________________________________________________________________
Направление специалитета: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы

Специализации подготовки: Радиолокационные системы и комплексы

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И СИГНАЛЫ»

Цикл:	профессиональный
Часть цикла:	базовая
№ дисциплины по учебному плану:	ИРЭ; С.3.1.09
Часов (всего) по учебному плану:	180
Трудоемкость в зачетных единицах:	5	5 семестр – 5
Лекции	36 часов	5 семестр
Практические занятия	54 часа	5 семестр
Лабораторные работы	18 часов	5 семестр
Расчетные задания, рефераты	30 час самостоят. работы	5 семестр
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)	72 часа
Экзамены		5 семестр
Курсовые проекты (работы)	Не предусмотрены	-

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение характеристик радиотехнических сигналов и методов анализа их прохождения через линейные и нелинейные радиотехнические цепи.

По завершении освоения данной дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:

• 
  способностью к восприятию, анализу, обобщению информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
  
• 
  способностью логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
  
• 
  способностью осознавать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);
  
• 
  способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
  
• 
  способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
  
• 
  способностью владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик радиотехнических цепей (ПК-4);
  
• 
  способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);
  
• 
  способностью выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам, в том числе с использованием стандартных пакетов прикладных программ (ПК-14).
  

Задачами дисциплины являются :

• 
  научить студентов современным методам математического описания сигналов, цепей и их характеристик в сочетании с пониманием физических процессов и явлений;
  

• 
  научить студентов математическим методам анализа радиотехнических сигналов и их преобразованиям в радиотехнических цепях, методам исследования основных нелинейных радиотехнических преобразований;
  

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла С.3 основной образовательной программы подготовки специалистов по специальности «»Радиоэлектронные системы м комплексы».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Математика», «Физика», «Физические основы радиотехники», «Основы теории цепей», «Расчет радиотехнических цепей», «Электроника».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Статистическая радиотехника», «Схемотехника аналоговых электронных устройств», «Радиоавтоматика», «Устройства приема и преобразования сигналов», «Устройства генерирования и формирования сигналов», «Основы теории радиосистем передачи информации».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

• 
  основные виды радиотехнических сигналов, их характеристики; основы теории дискретных сигналов (ОК-10, ПК-2);
  
• 
  методы анализа прохождения радиотехнических сигналов через линейные, нелинейные и параметрические цепи (ПК-4);
  

Уметь:

• 
  использовать стандартные пакеты прикладных программ для решения практических задач (ПК-14);
  
• 
  решать прикладные задачи определения характеристик сигналов после прохождения через линейные и нелинейные радиотехнические цепи (ПК-4);
  

Владеть:

• 
  методами определения спектральных и корреляционных характеристик радиотехнических сигналов (ПК-2);
  
• 
  методами анализа прохождения радиотехнических сигналов через линейные и нелинейные радиотехнические цепи (ПК-4).
  

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.

№ п/п	Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации (по семестрам)	Всего часов на раздел	Семестр	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Формы текущего контроля успеваемости (по разделам)
				лк	пр	лаб	сам.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Основы теории детерминированных сигналов	32	5	8	12	4	8	Контрольная работа
2	Радиосигналы	14	5	4	6		4	Проверка решения задач
3	Анализ прохождения радиотехнических сигналов через линейные цепи	24	5	6	8	4	6	Выполнение расчетного задания
4	Обработка радиотехнических сигналов в нелинейных устройствах	34	5	8	12	8	6	Контрольная работа
5	Обработка сигналов параметрическими линейными системами	20	5	6	8		6	Проверка решения задач
6	Основы теории дискретных сигналов	16	5	4	8		4	Проверка решения задач
	Зачет	4	5	--	--	2	2	Защита расчетного задания и лабораторных работ
	Экзамен	36	5	--	--	--	36
	Итого:	180		36	54	18	72

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1. Основы теории детерминированных сигналов.

Математические модели радиотехнических сигналов. Классификация радиотехнических сигналов. Принцип динамического представления сигналов. Элементарные сигналы.

Спектральный и корреляционный анализ детерминированных радиотехнических сигналов. Периодические сигналы. Ряд Фурье в базисе тригонометрических функций Комплексная форма ряда Фурье. Спектральное представление непериодических сигналов. Спектральная плотность и ее свойства. Спектральная плотность неинтегрируемых сигналов. Энергетический спектр, его свойства.

Корреляционный анализ сигналов. Автокорреляционная функция, ее связь с энергетическим спектром. Взаимно корреляционная функция. Понятие о корреляционной обработке сигналов.

2. Радиосигналы

Модулированные радиосигналы. Виды модуляции радиотехнических сигналов. Сигналы с амплитудной модуляцией (АМ) и их характеристики. Сигналы с угловой модуляцией. Фазовая модуляция (ФМ) и частотная модуляция (ЧМ). Девиация частоты и индекс угловой модуляции. Спектры сигналов с угловой модуляцией. Практическая ширина спектра.

Понятие о сложномодулированных сигналах. Фазоманипулированные сигналы и импульсы с линейной частотной модуляцией, их характеристики.

Понятие узкополосного сигнала. Физическая огибающая и комплексная огибающая. Аналитический сигнал. Спектр аналитического сигнала и комплексной огибающей.

3. Анализ прохождения радиотехнических сигналов через линейные цепи

Взаимосвязь различных методов анализа прохождения детерминированных сигналов через линейные цепи, их сравнительная характеристика.

Анализ прохождения амплитудно-модулированных и частотно-модулированных сигналов через избирательные цепи. Условия неискаженного прохождения модулированных сигналов.

Анализ прохождения радиосигналов через избирательные цепи методом низкочастотных эквивалентов.

4. Обработка радиотехнических сигналов в нелинейных устройствах

Понятие нелинейной безынерционной системы. Спектральный состав тока при воздействии гармонического сигнала на нелинейный безынерционный элемент. Резонансное усиление больших гармонических колебаний. Умножение частоты. Амплитудная модуляция. Детектирование АМ сигналов. Воздействие нескольких гармонических сигналов на нелинейные элементы. Теория комбинационных частот.

5. Обработка сигналов параметрическими линейными системами.

Классификация параметрических систем. Способы реализации безынерционных параметрических устройств. Преобразование частоты. Синхронное детектирование. Обработка сигналов реактивными параметрическими цепями. Принципы параметрического усиления.

6. Основы теории дискретных сигналов

Понятие о дискретных и цифровых сигналах. Основы дискретизации непрерывных сигналов. Выбор интервала дискретизации. Теорема В.А.Котельникова. Спектры дискретных сигналов. Погрешности дискретизации и восстановления сигналов. Число степеней свободы сигнала. Дискретное преобразование Фурье, его свойства. Быстрое преобразование Фурье. z-преобразование.

4.2.2. Практические занятия

Спектры периодических и непериодических сигналов.

Корреляционная теория сигналов.

Модулированные сигналы.

Прохождение модулированных сигналов и радиоимпульсов через избирательные цепи.

Нелинейное резонансное усиление и умножение частоты.

Амплитудная модуляция.

Детектирование АМ сигналов.

Преобразование частоты.

Теория комбинационных частот.

Параметрическое усиление.

Дискретные сигналы.

4.3. Лабораторные работы

№1. Спектральный анализ сигналов.

№2. Воздействие АМ сигналов и радиоимпульсов на избирательные цепи.

№3. Нелинейное резонансное усиление.

№4. Детектирование АМ сигналов.
4.4. Расчетные задания

Расчет спектров радиотехнических сигналов.

Анализ прохождения радиосигналов через резонансные усилители.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме, а также с использованием презентаций.

Практические занятия включают закрепление теоретического материала, решение и разбор задач.

Самостоятельная работа включает изучение теоретического материала, решение домашних задач, подготовку к контрольным работам и лабораторным работам, выполнение расчетного задания, его оформление и подготовку к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, проверка домашних заданий, защита лабораторных работ, защита расчетного задания..

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене

В приложение к диплому вносится оценка за 5 семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. 
   Баскаков С.И. .Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 2000.
   
2. 
   Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Руководство к решению задач. М.: Высшая школа, 2002.
   

б) дополнительная литература:

1. 
   Карташев В.Г., Жихарева Г.В. Основы теории сигналов М.: МЭИ, 2002..
   
2. 
   Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1994.
   

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Генераторно-измерительная система ГИС на базе среды LabVIEW

б) другие:

Система MathCad для выполнения расчетных заданий.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины используется компьютеризованная учебная лаборатория, оснащенная универсальными стендами с аппаратно-программными комплексами на базе среды LabVIEW.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки специалистов 210601 - Радиоэлектронные системы и комплексы.
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Карташев В.Г.

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ

к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н.


"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

к.т.н., доцент Гречихин В.А.