Программа по курсу "Передача дискретных сообщений (Многоканальные цифровые системы передачи информации и средства их защиты)" для студентов

Вид материала

Программа

Содержание Профилирующая кафедра – РТС 2. Содержание курса 3 . Темы и объем самостоятельной работы 4. Темы практических занятий Список рекомендуемой литературы Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. – М: Радио и связь, 2000. – 800 с.

Подобный материал:

• Программа по курсу "Многоканальные цифровые системы передачи информации и средства, 91.36kb.
• Введение в предмет основы телекоммуникационного бизнеса, 31.52kb.
• Программа дисциплины опд. Ф. 13., Опд. Ф. 11 Методы и средства защиты компьютерной, 333.08kb.
• Билет 5 Процесс передачи информации, источник и приемник информации, канал передачи, 17.58kb.
• Программа «Математические проблемы защиты информации», 132.24kb.
• Курс лекций для студентов очного и заочного отделений по специальности 210406 «Сети, 1072.35kb.
• Учебная программа курса «методы и средства защиты компьютерной информации» Модуль, 132.53kb.
• Вопросы к зачету по курсу “Методы и средства защиты информации” для специальностей, 72.21kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 13. 19 «Методы и системы, 67.78kb.
• Рабочая программа По дисциплине «Цифровые методы обработки аудио визуальной информации», 267.73kb.

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 “Передача дискретных сообщений (Многоканальные цифровые системы
передачи информации и средства их защиты)”
для студентов специальности 090106 "Информационная безопасность телекоммуникационных систем"

Учебный план набора 2006 года.

Степень (квалификация) – инженер.


Факультет – радиотехнический

Профилирующая кафедра – РТС

Курс – 5

Семестр – 9


Общий объем – 132 часа, из них:


лекции – 45 часа;


лабораторные занятия – 18 часов;


практические занятия – 18 часов;


самостоятельная работа – 51 часов.


Экзамен – 9 семестр.


2010 г.

Рабочая программа составлена на основании ГОС для специальности 090106 "Информационная безопасность телекоммуникационных систем", 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 "Передача дискретных сообщений" 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 "Передача дискретных сообщений" 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 "Передача дискретных сообщений” 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 4 часа на каждое задание, количество и трудоемкость заданий определяются требованиями разд. 1) в объеме 16 часов;

- углубленного изучения вопросов, затронутых в курсе "Теория электрической связи".

3.1. Коды, применяемые для кодирования текстов. АЦП и ЦАП – 1 час.

3.2. Коды Шеннона-Фано, Хафмана, Лемпела-Зива – 1 час.

3.3. Псевдослучайные цифровые последовательности, методы генерирования, свойства – 1 час.

3.4. Линейные блочные коды – 2 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

1. Основная

1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, 2-е издание. : Пер. с англ. – М.: Изд. дом “Вильямс”, 2003. – 1104 с.

2. Прокис Дж. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского. – М: Радио и связь, 2000. – 800 с.

2. Дополнительная

3. 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.

4. Уайндер С. Справочник по технологиям и средствам связи. Пер. с англ. – М.: Мир, 2000. – 429 с.
   
5. Пенин П.И. Системы передачи цифровой информации. Учебное пособие для вузов. М.: Сов. радио, 1976. – 368 с.
   
6. Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория электрической связи. Сб. задач и упражнений. Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1990. – 280 с.
   
7. Левин Л.С., Плоткин В.А. Цифровые системы передачи информации. – М.: Радио и связь, 1982. – 216 с.
   
8. Хетагуров Я.А., Руднев Ю.Н. Повышение надежности цифровых устройств методами избыточного кодирования. – М.: Энергия, 1974. – 336 с.
   
9. Ратынский М.В. Основы сотовой связи / Под ред. Д.Б. Зимина, 2-е изд. – М.: Радио и связь, 2000. – 248 с.
   
10. Техника электросвязи за рубежом. Справочник. Яковлев Л.И. и др. – М.: Радио и связь, 1990. – 256с.
    
11. 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

"Передача дискретных сообщений"
для студентов специальности 090106 "Информационная безопасность телекоммуникационных систем"


Номера групп – 1С6 Объем курса всего – 132 часов

Курс – 5 В том числе: лекций – 45

Семестр – 9 (осенний) практических занятий – 18

Форма отчетности – экзамен лабораторных занятий – 18

Всего возможно баллов – 100 самостоятельной работы – 51

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.