Рабочая программа по дисциплине «Методы кодирования телекоммуникационных сигналов» Для специальности 1-458002 «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети»

Вид материалаРабочая программа

Содержание


1. Цель и задачи дисциплины. Её место в учебном процессе.
1.2 Задачи изучения дисциплины.
1.3 Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины
2. Содержание дисциплины.
2.2 Содержание лекционных занятий.
2.3 Содержание практических занятий, объем в часах
2.4 Темы рефератов.
3. Учебно-методическая литература по дисциплине.
Подобный материал:
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 «Методы кодирования телекоммуникационных сигналов»



Для специальности

1-458002 «Телекоммуникационные системы и компьютерные сети»

Факультет

Телекоммуникаций, магистратура

Кафедра

Систем телекоммуникаций






Форма обучения

дневная

заочная

Курс (семестр)

1(2)

1(2)

Лекции, час.

26

8

Практические занятия, час.

12

4

Самостоятельная работа, час.





Реферат, семестр

+

+

Зачет, семестр

2

2

Итого, аудиторных часов

38

12



Минск 2007

Рабочая программа «Методы кодирования телекоммуникационных сигналов» разработана доцентом кафедры СТК Тарченко Н.В.


Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры систем телекоммуникаций (протокол № 10 от «04» января 2007г.)


Заведующий кафедрой СТК В.В. Муравьев


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


Председатель методической комиссии _________________ Н.В. Тарченко


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


1.1 Цель преподавания дисциплины.

Целью преподавания дисциплины «Методы кодирования телекоммуникационных сигналов" является изучение методов, алгоритмов, программных продуктов и технических средств кодирования телекоммуникационных сигналов.

1.2 Задачи изучения дисциплины.

Основными задачами изучения дисциплины являются:
    • усвоение магистрантами базовых положений в области цифровой обработки телекоммуникационных сигналов;
    • приобретение знаний по методам цифровой обработки телекоммуникационных сигналов и методам линейного кодирования в зависимости от требований к параметрам передачи;
    • приобретение навыков использования теоретических положений, математических моделей, международных стандартов и рекомендаций для решения практических задач в области проектирования цифровых систем телекоммуникаций.

В результате изучения дисциплины магистрант должен знать:
    • методы преобразования и кодирования речевых сообщений;
    • методы кодирования телекоммуникационных сигналов при передаче по линии связи;
    • технические возможности реализации кодирующих/декодирующих устройств.

На основании знаний, полученных при изучении дисциплины, магистрант должен уметь:
    • рассчитывать временные и энергетические характеристики кодированного сигнала;
    • согласовывать параметры кодированного сигнала с параметрами линейного тракта;
    • использовать современную элементную базу для реализации кодирующих/декодирующих устройств.


1.3 Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины

При составлении программы учтено, что магистранты имеют базовую подготовку по следующим дисциплинам:
  • Прикладное программирование в СТК;
  • Методы и устройства формирования и обработки телекоммуникационных сигналов;
  • Теория электрической связи;
  • Основы построения систем и сетей телекоммуникаций;
  • Цифровые и микропроцессорные устройства;
  • Многоканальные системы передачи.



2. Содержание дисциплины.


2.1 Название разделов лекционных занятий, объём в часах.


№ п/п

Содержание разделов

Лекция, час.

1

Математические модели сообщений и сигналов.

4

2

Кодирование аналоговых телекоммуникационных сигналов.

10

3

Линейное кодирование телекоммуникационных сигналов

10

Итого:

24



2.2 Содержание лекционных занятий.


Раздел 1. Математические модели сообщений и сигналов.– 4 час.


Классификация телекоммуникационных сообщений и сигналов. Частотное и временное описание электрических сигналов.

Сигнал как случайный процесс и его основные характеристики. Вероятностные и энергетические характеристики случайных процессов. Основные модели случайных процессов.

Раздел 2. Кодирование аналоговых телекоммуникационных сигналов. -10 час.

Классификация методов кодирования телекоммуникационных сигналов.

Кодеры формы. Импульсно-кодовая модуляция, дифференциальная импульсно-кодовая модуляция, адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция. Сравнительный анализ цифровых методов кодирования.

Кодирование с линейным предсказанием.

Цифровое представление речевых сигналов.

Статистические характеристики речевых сигналов. Метод кратковременного анализа речевых сигналов.

Вокодерная обработка речевых сигналов. Классификация вокодеров. Речеэлементные, ортогональные, параметрические вокодеры. Вокодерное кодирование с линейным предсказанием.

Гибридные кодеры. Гибридные кодеры с частотным разбиением: CELP, LD-CELP.

Гибридные кодеры с временным разбиением.

Вокодеры с многополосным возбуждением.

Оценка качества передачи речевых сигналов при использовании вокодеров.


Раздел 3. Линейное кодирование телекоммуникационных сигналов. -10 час.

Классификация методов линейного кодирования телекоммуникационных сигналов в цифровых системах передачи.

Импульсные случайные процессы, их классификация. Определение спектральной плотности мощности импульсного случайного процесса с детерминированным тактовым интервалом.

Оценка параметров кодированного сигнала при использовании линейного кодирования.

Использование цифровых методов модуляции для передачи телекоммуникационных сигналов по линейному тракту: QAM, CAP, DMT.

Методика расчета отношения сигнал-шум, обеспечивающего заданный коэффициент ошибки, при разных методах линейного кодирования и цифровой модуляции.


2.3 Содержание практических занятий, объем в часах


№ п/п

Наименование темы

Объем,час

Дн. форма

Заоч. форма


Статистические модели речевых сигналов

2

1


Адаптивное квантование, применение адаптивного квантования в разностных методах кодирования

2

1


Кратковременное преобразование Фурье и основанная на нем процедура синтеза

2





Блочное кодирование, основанное на векторном квантовании

2





Анализ коэффициента ошибок цифровой системы передачи, использующих методы линейного кодирования

2

1


Анализ коэффициента ошибок цифровой системы передачи, использующих методы цифровой модуляции

2

1



2.4 Темы рефератов.

  1. Методы кодирования речевых сигналов в сетях передачи с коммутацией пакетов.
  2. Методы оценки качества передачи речевых сигналов при пакетной передаче.
  3. Влияние методов статистического уплотнения на качество передачи речевых сигналов.
  4. Методы кодирования речевых сигналов в сетях подвижной радиосвязи.
  5. Практическая реализация кодека, обеспечивающего преобразование цифрового сигнала для передачи в линию (CMI, mBnM, HDB-n, PAM-n, QAM-n). Моделирование процесса кодирования/декодирования.
  6. Методы линейного кодирования, применяемые в цифровых системах передачи, работающих по оптическому кабелю.
  7. Методы линейного кодирования, применяемые в цифровых системах передачи, работающих по электрическому кабелю.
  8. Использование методов помехоустойчивого кодирования в технологии xDSL.



3. Учебно-методическая литература по дисциплине.

  1. Беллами Дж. Цифровая телефония. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2004.- 640 с.
  2. Быков С.Ф., Журавлев В.И., Шалимов И.А. Цифровая телефония. – М.: Радио и связь, 2003. – 144 с.
  3. Гитлиц М.В., Лев А.Ю. Теоретические основы многоканальной связи. - М.: Радио и связь, 1985. - 248 с.
  4. Гордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005. – 416 с.
  5. Золотарёв В.В., Овечкин В.Г. Помехоустойчивое кодирование. Методы и алгоритмы. Справочник под ред. Зубарева Е.Б. –М., Горячая линия –Телеком, 2004. – 196 с.
  6. Кириллов В.И. Многоканальные системы передачи. - М.: ООО «Новое знание», 2002. – 751 с.
  7. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. – М.: Радио и связь, 1989. – 656 с.
  8. Локшин Б.А. Цифровое вещание: от студии к телезрителю. –М.: Компания Сайрус Системс, 2001.– 446 с.
  9. Многоканальные системы передачи: Учебник для вузов/Н.Н. Баева, В.Н. Гордиенко, С.А. Курицын и др.; Под ред. Н.Н. Баевой и В.Н. Гордиенко. - М.: Радио и связь, 1996. – 560 с.
  10. Морелос-Сарагоса Р. Искусство помехоустойчивого кодирования. Методы, алгоритмы, применение. –М.: Техносфера, 2005.– 320 с.
  11. Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи: Учеб. пособие для вузов/ В.В. Крухмалев, В.Н. Гордиенко, В.И. Иванов и др.; Под ред. В.Н. Гордиенко и В.В. Крухмалева. - М.: Радио и связь, 1996. - 344 с.
  12. Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ./Под ред. Д.Д. Кловского. –М.: Радио и связь, 2000
  13. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, –2-е издание, испр./ Пер. с англ. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2003.– 305 с.
  14. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. - М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1997.- 148 с.
  15. Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. М.: Радио и связь, 2000.- 468 с.
  16. Столингс В. Компьютерные системы передачи данных. 6-е издание, пер. с англ. –М.: Изд. дом Вильямс, 2002, –928 с.
  17. Сэломон Д. Сжатие данных, изображения и звука. – М.: Техносфера, 2004.– 365 с.
  18. Тепляков И.М. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебное пособие.– М.: Радио и связь, 2004. – 361 с.
  19. Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для вузов/ В.И.Иванов, В.Н. Гордиенко, Г.Н. Попов и др.; Под ред.В.И. Иванова.–М.:Радио и связь,2003.-232 с.
  20. Шелухин О.И., Лукъянцев Н.Ф. Цифровая обработка и передача речи. Под ред. О.И. Шелухина. –М.: Радио и связь, 2000, –456 с.