Программа по курсу "Многоканальные цифровые системы передачи информации и средства их защиты" для студентов специальности 210403 "Защищенные системы связи"
| Вид материала | Программа |
- Рабочая программа По дисциплине Сети и системы радиосвязи и средства их информационной, 164.19kb.
- Программа по курсу "Передача дискретных сообщений (Многоканальные цифровые системы, 90.29kb.
- Рабочая программа По дисциплине Основы информационной безопасности Для специальности, 137.24kb.
- Рабочая программа По дисциплине Введение в специальность Для специальностей, 116.79kb.
- Учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-45 01 01 Многоканальные, 1211.5kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Волоконно-оптические системы передачи» Для специальности, 157.12kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 13., Опд. Ф. 11 Методы и средства защиты компьютерной, 333.08kb.
- Программа по курсу "Радиосистемы передачи информации " для студентов специальности, 97.86kb.
- Методические указания по выполнению технико-экономического обоснования разработок квалификационных, 34.88kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины «Основы схемотехники» для студентов обучающихся, 226.82kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Томский государственный университет систем управления и
радиоэлектроники (ТУСУР)
"УТВЕРЖДАЮ"
Проректор по учебной работе
____________ Л.А. Боков
"____" ________________ 2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по курсу “Многоканальные цифровые системы
передачи информации и средства их защиты”
для студентов специальности 210403 "Защищенные системы связи"
Учебный план набора 2006 года.
Степень (квалификация) – инженер.
Факультет – радиотехнический
Профилирующая кафедра – РТС
Курс – 5
Семестр – 9
Общий объем – 151 часов, из них:
лекции – 45 часа;
лабораторные занятия – 15 часов;
практические занятия – 15 часов;
самостоятельная работа – 76 часов.
Экзамен – 9 семестр.
2010 г.
Рабочая программа составлена на основании ГОС для специальности 210403 "Защищенные системы связи", утвержденного 10.03.2000 г.
Рассмотрена и утверждена на заседании кафедры РТС, протокол № 1 от 07.10.2010 г.
Разработчик:
Профессор каф. РТС ________________Ю.П. Акулиничев
Зав. профилирующей каф. РТС ___________________Г.С. Шарыгин
Рабочая программа согласована с факультетом
Декан РТФ ______________________А.С. Задорин
1. Цели и задачи курса "Многоканальные цифровые системы
передачи информации и средства их защиты" и его место в учебном процессе
1.1. Цель курса состоит в изучении основных принципов и закономерностей помехоустойчивого и защищенного обмена информацией и методов их реализации в многоканальных цифровых системах передачи информации.
1.2. Задачи курса
В результате изучения курса студенты должны:
- знать способы построения и принципы функционирования цифровых многоканальных систем передачи информации, методы оценки пропускной способности цифровых и аналоговых каналов;
- освоить методы сокращения избыточности и способы помехоустойчивого кодирования;
- знать существующие и перспективные методы многоканальной передачи и распределения информации.
1.3.Курс "Многоканальные цифровые системы передачи информации и средства их защиты" опирается на знания, полученные при изучении курсов "Высшая математика", "Теория вероятностей и математическая статистика", "Теория цепей и сигналов", "Теория электрической связи". В свою очередь, курс " Многоканальные цифровые системы передачи информации и средства их защиты” необходим для изучения курсов “Сети и системы радиосвязи и средства их информационной защиты”, “Сети электросвязи”, “Основы построения телекоммуникационных сетей и систем”.
2. Содержание курса
2.1. Введение – 2 час
Краткая характеристика преобразований, которым подвергаются сигналы в процессе их передачи в цифровых системах передачи информации (ЦСПИ). Основные отличия цифровых и аналоговых методов передачи. Обзор содержания курса.
2.2. Форматирование и узкополосная модуляция – 3 час
Преобразование неэлектрических сигналов в электрические. Коды, применяемые для кодирования текстов. АЦП и ЦАП. Компандирование аналогового сигнала. Способы передачи сигналов с ИКМ. Искажения в канале, межсимвольная интерференция. Прием М-ичного сигнала на фоне белого шума, корреляционный метод приема, битовая вероятность ошибки. Роль отношения сигнал/шум. Симплексные, ортогональные и биортогональные системы сигналов.
2.3. Кодирование источника – 5 час
Коды Шеннона-Фано, Хафмана, Лемпела-Зива. Модифицированный код Хафмана. Предельные характеристики при квантовании непрерывного источника. Спектральное кодирование источника. Дифференциальная ИКМ с предсказанием, дельта-модуляция. Модельное кодирование сигнала, вокодер, кодирование речи в сотовых системах стандарта GSM. Кодирование видеоизображения, MPEG-2.
2.4. Шифрование – 4 час
Цели и классификация. Методы подстановки и перестановки. Методы шифрования в системах непосредственного телевизионного вещания. Псевдослучайные цифровые последовательности, методы генерирования, свойства. Гаммирование как скоростной метод поточного шифрования. Шифрование речи в сотовых системах стандартов GSM и CDMA. Асимметричные системы шифрования. Алгоритм RSA.
2.5. Канальное кодирование – 8 час
Назначение и способы. Оптимальные системы сигналов для передачи в постоянном канале с белым шумом. Сигнально-кодовые конструкции. Симплексные коды, коды Адамара, биортогональные коды.
Линейные блочные коды. Циклические коды, техника кодирования и декодирования. Коды Хэмминга, БЧХ, Рида-Соломона. Объединение кодов: композиционные и каскадные коды, турбо-коды. Перемежение символов во времени и по частоте при наличии пакетов ошибок. Кодирование при записи на CD.
Сверточные коды. Техника кодирования. Методы декодирования: максимума правдоподобия, пороговый, последовательный, алгоритм декодирования Витерби.
2.6. Многостанционный доступ (МД) – 4 час
Способы разделения каналов при МД: частотный, временной, кодовый. Методы МД в сотовых системах стандартов NMT-450, GSM и CDMA, а также в спутниковых системах Intelsat, Iridium, Globalstar.
2.7. Расширение спектра – 2 час
Цели и методы, типичные заблуждения. Метод прямой последовательности. Методы скачкообразной перестройки частоты. Роль синхронизации приемника сигнала с расширенным спектром.
2.8. Многоканальные цифровые системы передачи с ИКМ – 5 час
Три варианта плезиохронной цифровой иерархии. ИКМ-30, структура кадра, метод согласования скоростей цифровых потоков. ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920. Оборудование линейного тракта, обслуживаемые и необслуживаемые регенераторные пункты.
2.9. Системы передачи по волоконно-оптическому кабелю – 3 час
Принципы построения, методы модуляции оптического сигнала. SONET/SDH. Передающие и приемные оптические модули. Волновое уплотнение: WDM, DWDM. Отечественные волоконно-оптические системы передачи.
2.10. Радиорелейные системы передачи – 2 час.
Общие сведения. Антенно-волноводные тракты. Отечественные радиорелейные системы передачи.
3 . Темы и объем самостоятельной работы
Самостоятельная работа студентов по курсу МЦСПИ состоит из:
- изучения теоретического материала из расчета 2 часа работы на 3 часа лекционного материала, что составит 30 часов;
- выполнения 4 индивидуальных домашних заданий (по 5 часов на каждое задание, количество и трудоемкость заданий определяются требованиями разд. 1) в объеме 20 часов;
- углубленного изучения вопросов, затронутых в курсе "Теория электрической связи".
3.1. Коды, применяемые для кодирования текстов. АЦП и ЦАП – 2 час.
3.2. Коды Шеннона-Фано, Хафмана, Лемпела-Зива – 3 час.
3.3. Псевдослучайные цифровые последовательности, методы генерирования, свойства – 4 часа.
3.4. Линейные блочные коды – 10 час.
3.5. Способы разделения каналов при МД: частотный, временной, кодовый – 4 час.
3.6. Европейский и американский варианты плезиохронной цифровой иерархии – 3 час.
Для контроля знаний студентов используется рейтинговая система, шкала рейтинга приведена в Приложении.
4. Темы практических занятий
4.1. АЦП и ЦАП. Компандирование аналогового сигнала – 2 часа.
4.2. Коды Шеннона-Фано, Хафмана, Лемпела-Зива – 2 часа.
4.3. Симплексные коды, коды Адамара, биортогональные коды – 2 часа.
4.4. Коды Хэмминга, БЧХ, Рида–Соломона – 4 часа.
4.5. Расширение спектра – 2 часа.
4.6. Многоканальные цифровые системы передачи – 3 часа.
Список рекомендуемой литературы
Основная
Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, 2-е издание. : Пер. с англ. – М.: Изд. дом “Вильямс”, 2003. – 1104 с.
-
Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. – М: Радио и связь, 2000. – 800 с.
Дополнительная
Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Коржик В.Н., Назаров М.В. Теория электрической связи. Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 1997. – 432 с.
- Уайндер С. Справочник по технологиям и средствам связи. Пер. с англ. – М.: Мир, 2000. – 429 с.
- Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации. Учебное пособие для вузов. М.: Сов. радио, 1976. – 368 с.
- Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория электрической связи. Сб. задач и упражнений. Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1990. – 280 с.
- Левин Л.С., Плоткин В.А. Цифровые системы передачи информации. – М.: Радио и связь, 1982. – 216 с.
- Хетагуров Я.А., Руднев Ю.Н. Повышение надежности цифровых устройств методами избыточного кодирования. – М.: Энергия, 1974. – 336 с.
- Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под ред. Д.Б. Зимина, 2-е изд. – М.: Радио и связь, 2000. – 248 с.
- Техника электросвязи за рубежом. Справочник. Яковлев Л.И. и др. – М.: Радио и связь, 1990. – 256с.
- Андрианов В.И., Соколов А.В. Средства мобильной связи. – СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1998. – 256с.
13. Акулиничев Ю.П. Теория электрической связи: учеб. пособие / Ю.П. Акулиничев. – Томск: Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. – 214 с.
Приложение
Семестровая балльная раскладка по дисциплине
“Многоканальные цифровые системы передачи информации и средства их защиты”
для студентов специальности 210403 "Защищенные системы связи".
Номера групп – 106 Объем курса всего – 151 час
Курс – 5 В том числе: лекций – 45
Семестр – 9 (осенний) практических занятий – 15
Форма отчетности – экзамен лабораторных занятий – 15
Всего возможно баллов – 100 самостоятельной работы – 76
| Элементы учебной деятельности | Максимальный балл на 1-ую контрольную точку (КТ) | Максимальный балл за период между 1КТ и 2КТ | Максимальный балл за период между 2КТ и концом семестра | Всего за семестр |
| Посещение лекций | 2 | 2 | 1 | 5 |
| Посещение практических занятий | 1 | 2 | 1 | 4 |
| Выполнение четырех индивидуальных домашних заданий | 3 | 6 | 3 | 12 |
| Выполнение и защита результатов лабораторных работ | 1 | 3 | 4 | 8 |
| Выполнение трех письменных контрольных работ | 5 | 5 | 5 | 15 |
| Обзорные и дополняющие выступления по разделам курса | 1 | 1 | 1 | 3 |
| Подборка и редактирование учебно-методических материалов | 1 | 1 | 1 | 3 |
| Итого максимум за период: | 14 | 20 | 16 | 50 |
| Нарастающим итогом | 14 | 34 | 50 | |
Примечания:
1) 50 баллов можно получить за текущую работу в семестре, а 50 баллов – за ответы на экзамене.
2) Итоговым оценкам соответствует следующее количество баллов:
удовлетворительно – 50 … 66 баллов; хорошо – 67 … 83 балла; отлично – 84 … 100 баллов.
3) Контрольные мероприятия, пропущенные без уважительной причины, выполняются в дальнейшем с половинным рейтингом.
4) Студенты с текущим рейтингом к началу сессии ниже 20 баллов для допуска к экзамену проходят дополнительное собеседование или выполняют дополнительное индивидуальное задание. Студенты, по текущему рейтингу преодолевшие порог в 40 баллов, получают право на досрочную сдачу экзамена.
Составил профессор каф. РТС Акулиничев Ю.П.
2 сентября 2010 г.