Программа для специальности 210100  "Управление и информатика в технических системах" для бакалавров по направлению 550200 ″Автоматизация и управление″

Вид материала

Содержание

Учебный план набора 1999 года Распределение учебного времени
Общая трудоёмкость 266 часов
Дополнительные требования ТПУ
1.2. Задачами изложения и изучения дисциплины
Содержание теоретического раздела дисциплины (лекции)
2.1. Теоретические основы передачи информации (36 час)
2.1.2. Основы теории кодирования информации
2.1.3. Основы техники связи
2.2. Принципы построения систем передачи информации (18 часов)
2.2.1. Принципы построения систем передачи оперативной информации
2.2.2. Системы передачи данных
2.3. Основные сведения о сетях передачи информации (3 часа)
3. Содержание практического раздела дисциплины
3.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ (16 часов)
4. Программа самостоятельной познавательной деятельности
4.1. Курсовое проектирование (64 часа)
5.3. Образцы контролирующих материалов (контрольных вопросов)
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Общие требования
Исходные данные
...
Полное содержание

Подобный материал:

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

______________________________________________

УТВЕРЖДАЮ:

Декан АВТФ ТПУ

__________ Ю.С. Мельников

_________________________

(дата)

Передача данных в информационно-управляющих системах

Рабочая программа для специальности

210100  "Управление и информатика в технических системах"

для бакалавров по направлению 550200 ″Автоматизация и управление″

Факультет – автоматики и вычислительной техники (АВТФ)

Обеспечивающая кафедра – автоматики и компьютерных систем (АиКС)

Курс 3 и 4-й

Семестр 6 и 7

Учебный план набора 1999 года

Распределение учебного времени

Лекции 61 час. (ауд,)

Лабораторные занятия 16 час. (ауд,)

Практические (семинарские) занятия 32 час. (ауд,)

Курсовой проект в 7 семестре 64 часа (самост)

Всего аудиторных занятий 109 часов

Самостоятельная (внеаудиторная) работа 157часов

Общая трудоёмкость 266 часов

Зачет 6 семестр

Дифференцированный зачёт 7 семестр

Экзамен 7 семестр

Зачет в _____________семестре

2002 г.

Предисловие

1 Рабочая программа составлена на основе ГОС ВПО по специальности 210100 "Управление и информатика в технических системах", утвержденного 27.04.1995г., направления 550200 "Автоматизация и управление" по ОС ТПУ. Программа рассмотрена и одобрена на заседании обеспечивающей кафедры АиКС "___"______ 2000 г. протокол № _____

2. Разработчик

доцент кафедры АиКС АВТФ Собакин Е.Л.

3. Зав. обеспечивающей

кафедрой АиКС АВТФ Цапко Г.П.

4 Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с содержанием других учебных дисциплин специальности и СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.

5.Зав. выпускающей кафедрой АиКС АВТФ Цапко Г.П..

АННОТАЦИЯ

Рабочая программа учебной дисциплины "Передача данных в информационно-управляющих системах" предназначена для подготовки инженеров ТПУ по специальности 210100 "Управление и информатика в технических системах" и бакалавров по направлению 550200 "Автоматизация и управление"

Обязательный минимум содержания программы соответствует ГОС ВПО и включает в себя следующие разделы: основы теории передачи информации (основы теории сигналов и информации; основы теории кодирования; основы теории помехоустойчивости передачи информации по каналам связи без помех и в условиях помех); принципы построения систем и методы повышения верности передачи информации; принципы организации передачи информации (данных) по сетям.

Дополнительные требования ТПУ: раскрытие принципов междисциплинарного и наддисциплинарного характера изучаемой дисциплины; практические проблемы оценки эффективности функционирования информационных систем; использование теории информации в современных информационных технологиях.

Программа разработана доцентом кафедры АиКС АВТФ Собакиным Е.Л.

1. Цели и задачи учебной дисциплины

1.1. Целью преподавания дисциплины является формирование у студентов базовых знаний по методам передачи и принципам построения систем передачи информации различного назначения; знаний основных методов обеспечения верности и эффективности передачи информации в условиях помех и без помех по предоставленным каналам связи; усвоение студентами основных критериев оценок верности эффективности функционирования систем и приобретения практических навыков по выбору основных методов передачи цифровой информации при заданных требованиях к её верности и эффективности, навыков синтеза и анализа систем передачи данных, а также формирование у студентов мотивации к самообразованию за счёт активизации их самостоятельной деятельности.

В результате изучения данной дисциплины студент должен

понимать:

научно-техническую терминологию в области передачи информации;
общие проблемы, возникающие при построении информационно-управляющих систем различного назначения, критерии информационных оценок функционирования этих систем, а так же пути решения этих проблем;
что требуемые знания и умения реализуются только активной познавательной деятельностью;

знать:

основные положения теории информации и сигналов; следствия прикладного характера, вытекающие из этих положений;
основные проблемы систем передачи информации и пути их решения; критерии оценок функционирования информационных систем;
структуру и технические средства систем передачи данных, а также требования международных стандартов, установленных в области передачи данных (стандартов МККТТ);

уметь:

применять полученные знания для анализа существующих и вновь проектируемых информационных систем;
правильно и обоснованно выбрать принципы построения систем передачи цифровой информации (данных) и рассчитать количественные показатели, характеризующие передачу информации при заданных требованиях к её верности и скорости передачи;
правильно выбрать технические решения, реализующие выбранные принципы построения некоторой системы передачи данных, при заданных требованиях к её техническим характеристикам и показателям качества; правильно и аргументированно выбрать методы обеспечения этих требований и показателей; правильно и доказательно выполнить анализ функционирования системы.

1.2. Задачами изложения и изучения дисциплины являются:

организация учебного процесса, обеспечивающего активизацию познавательной деятельности студента за счет выполнения заданий с элементами научно-исследовательского характера, по возможности исключающих шаблонность мышления;
систематическое изложение и изучение основных проблем систем передачи информации, путей их решения и применения этих путей (методов) для решения задач прикладного и познавательного характера.

Содержание теоретического раздела дисциплины (лекции)

(Всего 61 час)

Введение, основные понятия и определения. Области применения, классификация систем передачи информации (СПИ). Задачи получения, обработки, передачи, хранения и использования информации. Значение и роль систем передачи информации в процессах управления и контроля. Основные проблемы передачи информации. Обобщённая структурная схема систем передачи информации. Функции и назначение структурных блоков. Проблемы, возникающие при передаче информации, и пути их решения. Цели и задачи учебной дисциплины. (4 часа)

2.1. Теоретические основы передачи информации (36 час)

2.1.1. Основы теории сигналов (14 часов). Сигнал как материальный носитель информации. Событие, сообщение, информация, данные, сигнал  основные понятия и их взаимная связь. Виды сигналов и их применение в системах. Статические, динамические, аналоговые и дискретные сигналы. Достоинство и недостатки систем с аналоговыми и дискретными (цифровыми) сигналами. Понятие канала связи как тракта (пути) передачи сигналов (и информации). Обобщённые физические и информационные характеристики сигналов и каналов связи, условия согласования характеристик сигналов и каналов. Задачи адекватного преобразования сигналов. Преобразование непрерывных (аналоговых) сигналов в дискретные путём дискретизации во времени. Теорема В.А. Котельникова (теорема отсчётов), выбор интервала дискретизации, следствия теоремы В.А. Котельникова. Квантование непрерывных сигналов по уровню. Выбор шага квантования в зависимости от заданной погрешности преобразования. Достоинства и недостатки способов преобразования непрерывных сигналов в дискретные. Качественные признаки сигналов, формирователи и селекторы качественных признаков сигналов. Модуляция сигналов, виды и цели модуляции при передаче информации. Частотные спектры модулированных сигналов и оценка ширины этих спектров. Демодуляция сигналов, структура модемов. Передача на ОБП.

2.1.2. Основы теории кодирования информации (12 часов). Понятие процесса кодирования и кода. Цели кодирования информации. Основные параметры и характеристики кодов, связь этих показателей с физическими и информационными характеристиками сигналов. Классификация кодов. Эффективные (статистические) коды и их применение в системах передачи данных. Коды Шеннона-Фэно и Хаффмена. Помехоустойчивое кодирование: коды с защитой по паритету, корректирующие коды Хэмминга, корреляционные коды, циклические и итеративные коды. Принципы кодирования, декодирования и свойства указанных кодов. Структура кодирующих и декодирующих устройств. Применение кодов в различных СПИ.

2.1.3. Основы техники связи (10 часов). Каналы связи и линии связи, их классификация. Способы образования каналов на выделенных и занятых линиях связи. Технические средства образования каналов (на уровне структурных и функциональных схем). Электрическое разделение каналов, временное и частотное разделение. Способы обеспечения и контроля синхронной, синфазной работы систем с временными каналами связи (пошаговая, циклическая и комбинированные методы синхронизации). Частотные каналы связи, диапазоны используемых частот при создании каналов связи на электрических проводных линиях, по радио-, радиорелейным и оптоволоконным линиям связи. Расчёт ширины полосы частот, необходимой для передачи сигналов. Достоинства и недостатки систем с различными способами разделения (образования) каналов связи. Помехи, классификация (виды помех) и характеристики помех. Общие методы борьбы с помехами в системах передачи информации. Понятие симметричных и несимметричных бинарных каналов и каналов со стиранием.

2.2. Принципы построения систем передачи информации (18 часов)

Общие принципы построения и их учёт при создании систем передачи информации (данных). Понятие частных принципов построения.

2.2.1. Принципы построения систем передачи оперативной информации (10 часов)

Понятие оперативных видов информации и их использование при управлении и контроле производственными процессами. Классификация систем по видам передаваемой информации. Особенности телемеханических систем по сравнению с другими видами систем передачи информации. Особенности систем передачи телеметрической информации. Принципы агрегатного построения систем. Требования унификации и стандартизации технических средств и методов обеспечения совместимости устройств и систем (на примере технических средств АСТТ). Виды совместимости. Понятие интерфейса как способа обеспечения совместимости, и как совокупности правил организации взаимного обмена информацией двух частей системы передачи информации и совокупности технических средств, реализующих эти правила. Понятие протокола интерфейса. Уровни интерфейсов: интерфейсы низкого уровня (физические), связные интерфейсы и интерфейсы высокого уровня. Классификация интерфейсов по конфигурации связей и по способу передачи сигналов во времени: интерфейс «общая шина», радиальный, цепочечный и магистральный интерфейсы; параллельные, последовательные синхронные и асинхронные интерфейсы. Влияние уровня интерфейса на сложность его протокола. Системы приоритетов в передаче различных видов информации и системы приоритетов в обработке информации в системах со многими источниками информации. Структура сигналов в линии (и канале) связи и понятие формата данных.

Методы обеспечения заданной верности и помехоустойчивости передачи оперативной информации. Пассивная и активная помехоустойчивость систем. Пассивные защиты, предусматриваемые на передающей и приёмной стороне систем при однократной передаче сигналов. Методы многократной передачи сигналов в системах без обратного канала и с обратным каналом связи. Принцип «большинства» в приёме сигналов. Решающая и информационная обратная связь. Свойства и условия применения систем с обратным каналом. Вероятностные критерии оценки помехоустойчивости и верности передачи информации. Понятие потенциальной помехоустойчивости систем передачи информации. Понятие «синхронного детектирования» (временной отсечки) в приёме сигналов при сильно зашумлённых каналах связи.

2.2.2. Системы передачи данных (8 часов). Особенности систем передачи массивов цифробуквенной информации. Аппаратура передачи данных (АПД) и принципы построения систем с использованием АПД. Обобщённая структурная схема систем передачи данных. Передача данных по телефонным коммутируемым линиям (и каналам) связи. Методы обеспечения верности и помехоустойчивости передачи данных. Форматы данных. Синхронизация работы передающей и приёмной аппаратуры. Режимы работы АПД. Организация симплексной и дуплексной передачи информации.

2.3. Основные сведения о сетях передачи информации (3 часа)

Понятие сети передачи данных и обобщённая схема сети. Основные компоненты сети: аппаратура оконечной обработки данных (ООД); абонентские и транзитные коммутационные станции; станционные выносы; сеть коммутации. Конфигурация сетей. Передача данных по сетям с коммутацией каналов (проключением тракта) и по сетям с коммутацией сообщений (пакетов). Достоинство и недостатки этих способов передачи. Перспективы и проблемы создания интегрированных цифровых сетей передачи данных.

3. Содержание практического раздела дисциплины

3.1. тематика практических занятий (32 часа)

3.1.1. Количество информации в дискретных сигналах (2 часа)

3.1.2. Кодирование информации статистическими кодами Хаффмена (2 часа)

3.1.3. Кодирование и декодирование кодами Хэмминга (2 часа)

3.1.4. Кодирование информации циклическими кодами (2 часа)

3.1.5. Методы декодирования циклических кодов (2 часа)

3.1.6. Выбор кода и метода передачи информации при заданных требованиях к её

верности (4 часа)

3.1.7. Расчёт требуемой ширины полосы частот, выбор несущих частот

при заданной скорости передачи и полосе пропускания канала связи (4 часа)

3.1.8. Основные требования ГОСТов к содержанию и оформлению

проектной документации, виды проектных документов (2 часа)

3.1.9. Разработка структурных и функциональных схем устройств системы

передачи информации (4 часа)

3.1.10. Функциональные основные узлы приёмопередающих устройств СПИ (6 часов)

3.1.11. Анализ функционирования устройств СПИ при передаче и приёме

сигналов (2 часа)

3.2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ (16 часов)

3.2.1. Устройство ТУ-ТС с электрическим разделением каналов и одноэлементными

сигналами (4часа)

3.2.2. Декодирование многоэлементных кодов (4часа)

3.2.3. Аппаратура передачи данных (4часа)

3.2.4. Передача сигналов с временным разделением каналов связи (4часа)

4. Программа самостоятельной познавательной деятельности

(157 часов)

Самостоятельная деятельность рассматривается как вид учебного труда студента, позволяющего целенаправленно формировать и развивать его самостоятельность как личностное качество при выполнении курсового проекта, подготовке к практическим, лабораторным занятиям и проработке дополнительного учебного материала.

Самостоятельная работа организуется в двух основных формах: аудиторной и внеаудиторной.

Аудиторная работа на практических занятиях при решении индивидуальных задач и на лабораторных занятиях при выполнении работ;
внеаудиторная работа: проработка лекций, в том числе разделов, выделенных на самостоятельное изучение; подготовка к практическим и лабораторным занятиям, оформление отчётов по лабораторным работам ─ всего 93 часа;
внеаудиторная работа по выполнению курсового проекта – всего 64 часа.

Объём самостоятельной работы по аудиторным занятиям предусматривается из расчёта 0,5…1час на двухчасовое занятие.

4.1. Курсовое проектирование (64 часа)

Курсовой проект выполняется по единой теме: «Система передачи дискретной информации». Обучающийся должен выполнить неполный объём работ, соответствующих стадии проектирования «Предложение техническое», и сделать техническое предложение на “создание” некоторой системы передачи цифровых данных в соответствии с заданием и индивидуальными исходными данными.

Задание содержит перечень подлежащих разработке вопросов (проектных процедур), общие требования к СПИ и исходные данные (см. Приложение 1), варианты исходных данных и номера заданий приведены в Приложении 2.

Студент должен правильно и обоснованно выбрать методы передачи/приёма цифровой информации, обеспечивающие её верность по вероятностным критериям, при заданных требованиях к полосе частот, отведённых для передачи сигналов, к скорости передачи информации (быстродействию) и к объёму передаваемой информации. Кроме того, варьируются: количество пунктов приёма информации; интенсивность случайных импульсных помех при их распределении по закону Пуассона и конфигурация линий связи.

Необходимо выбрать код для кодирования заданного количества сообщений, рассчитать его параметры и характеристики, а также вероятности правильного приёма (Р_пр), трансформации (Р_тр) и защитного отказа (Р_з.о.) в приёме сообщений. Требуется выбрать способы разделения каналов связи и методы передачи сообщений, обеспечивающие заданное быстродействие. Выбранные способы образования каналов обоснуются расчётом требуемой ширины полосы частот, занимаемой в стандартном телефонном канале связи.

Проектирование ведётся на интегральных микросхемах широкого применения с учётом обеспечения минимальных аппаратурных затрат, определяемы количеством микросхем. Этапы, их трудоёмкость и сроки выполнения (контроля) приведены в методических указаниях [6.2.11, 6.2.12 ].

Текущий и итоговый контроль результатов изучения дисциплины
1. В дисциплине используется текущий контроль (по рейтинговой системе оценки знаний) следующих видов:

промежуточный контроль на каждом практическом занятии для оценки самостоятельной работы студента, при подготовке к занятиям и контроль эффективности работы на занятиях;
контроль своевременности, правильности и полноты выполнения лабораторных заданий;
текущий контроль выполнения курсового проекта и итоговый контроль защитой проекта и получением дифференцированного зачёта.

По результатам текущего контроля принимается решение на допуск студента к итоговому контролю – зачёту во втором семестре, и к экзаменам в третьем семестре.

Рейтинг листы дисциплины в шестом и седьмом семестрах
1. Виды учебной нагрузки:

лекции (61 час) — Собакин Евгений Леонидович;
практические занятия (32 часа) — Собакин Евгений Леонидович;
лабораторные занятия (16 часов) — Собакин Е.Л., Казьмин Виктор Павлович;
руководство курсовым проектированием (6 час на проект) — Собакин Е.Л., Казьмин В.П.

Основные положения по рейтингу дисциплины

5.2.2.1. На дисциплину выделяется по 1000 баллов на каждый семестр и 1000 баллов на курсовой проект, которые распределены следующим образом:

В 6-м семестре:

- на текущий контроль (лекции, практические занятия) 850 баллов;

на итоговый контроль (зачет) 150 баллов.

В 7-м семестре:

на текущий контроль (лекционные, практические

и лабораторные занятия) 850 баллов;

на итоговый контроль (экзамен) 150 баллов;
текущий контроль курсового проектирования 850 баллов;
итоговый контроль выполнения проекта (диф.зачёт) 150 баллов.

5.2.2.2. Текущим контролем в 6-м семестре охватываются

лекционные занятия 18  (20…22) = 400 баллов;
практические занятия 9  (40…42) = 450 баллов.

Распределение баллов текущего контроля в седьмом семестре по видам занятий осуществляется следующим образом:

лекционные занятия 12  (10…16) = 200 баллов;
практические занятия 8  (20…25) = 250 баллов;
лабораторные занятия 8  (20…60) = 400 баллов.

5.2.2.3. Для получения зачёта по первой части (шестой семестр) дисциплины сумма баллов по текущему контролю должна быть не менее 600 при активной работе студента на лекционных и практических занятиях и отработаны темы пропущенных занятий.

5.2.2.4. Студентам, допустившим по результатам текущего контроля отставание в освоении учебной дисциплины, для ликвидации задолженностей в течение семестра, при наличии уважительных причин (подтверждается деканом), предоставляются дополнительные занятия или консультации; а в случаях неуважительных причин предлагается, согласно действующему в ТПУ "Положению", дополнительные платные образовательные услуги.

5.2.2.5. Если студент не выполнил или выполнил, но не защитил лабораторный практикум, либо не защитил выполненный курсовой проект, то он не допускается к экзамену.

5.2.2.6. После двух неудовлетворительных оценок по итоговому контролю решается вопрос либо об отчислении студента из университета, либо переводе его на коммерческое отделение.

5.3. Образцы контролирующих материалов (контрольных вопросов)

5.3.1. Какой смысл имеют понятия «информация», «сигнал», «канал связи», «линия связи»?

5.3.2. Каковы области применения информационных систем и основные проблемы создания этих систем?

5.3.3. В чём заключаются достоинства и недостатки систем, использующих непрерывные сигналы для передачи информации, в сравнении с цифровыми системами?

5.3.4. Какова обобщённая структура систем передачи информации? Приведите схему и назовите функции структурных блоков.

5.3.5. Как рассчитывается и в каких единицах измеряется количество информации в дискретных равновероятных сигналах (и сообщениях)? Приведите формулу расчёта и примеры единиц измерения.

5.3.6. В чём смысл теоремы В.А. Котельникова? Приведите математическую формулировку теоремы для сигналов с ограниченным частотным спектром в пределах (0…F_c)Гц. Для чего она используется в теории связи?

5.3.7. Каковы обобщённые физические характеристики сигналов и каналов связи? Что такое «объём» сигнала и его геометрическая модель? Что означает понятие «информационная ёмкость» канала связи? Приведите обозначения характеристик и пример геометрической модели сигнала и канала связи.

5.3.8. Что такое «квантование» непрерывных сигналов? С какими целями, и с какой погрешностью выполняется квантование? Приведите пример квантования сигнала и назовите виды квантования.

5.3.9. В чём заключаются следствия теоремы В.А. Котельникова (теоремы отсчётов)? Какое значение они имеют для передачи сигналов?

5.3.10. Какими достоинствами и недостатками обладают способы преобразования непрерывных сигналов в дискретные путём дискретизации их а) во времени и б) по уровню (квантование)?

5.3.11. Каким образом выбрать шаг квантования непрерывного сигнала по уровню, чтобы удовлетворить требованиям заданной точности и помехоустойчивости передачи?

5.3.12. Каковы виды квантования? В чём их отличие и каковы цели квантования того или иного вида? Приведите соответствующие графики (временные диаграммы) различных видов квантования.

5.3.13. Как рассчитать количество информации (в битах), содержащееся в дискретном m-значном n-элементном сообщении (сигнале), если сообщения равновероятны? Приведите примеры расчёта для конкретных значений «n» и «m».

5.3.14. Каково количество информации (в битах) содержится в 5-буквенных словах русского и латинского алфавитов (например, английского языка) в предположении, что все буквы (символы алфавита) равновероятны?

5.3.15. Какой смысл вкладывается в понятия «кодирование» и «кода» информации? Каковы цели кодирования?

5.3.16. Как определяется количество информации в неравновероятных дискретных сообщениях? В сообщениях с взаимно зависимыми (коррелированными) символами алфавита? Приведите примеры.

5.3.17. Что понимается под «пропускной способностью» канала (каналов) связи? Как влияет на пропускную способность некоторого канала связи наличие помех?

5.3.18. Какова взаимная связь физических и информационных характеристик сигнала? Какие характеристики сигнала относятся к информационным?

5.3.19. Каковы условия (необходимые и достаточные) согласования сигналов и каналов связи? Какие методы преобразования сигналов для этой цели используются, и чем (как?) они реализуются?

5.3.20. Что такое «энтропия» сообщений, источника сообщений? Как её рассчитать?  В случае равновероятных дискретных сообщений?  Для неравновероятных дискретных сообщений?

5.3.21. Каковы цели модуляции сигналов? Виды модуляции? Перечислите цели и назовите виды. Приведите примеры видов модуляции.

5.3.22. Какими достоинствами обладает передача модулированных сигналов на одной боковой полосе (ОБП)? В чём недостаток такой передачи?

5.3.23. Каковы основные параметры и характеристики кодов? Что такое «минимальное кодовое расстояние кода», и как оно влияет на свойства кода по обнаружению и исправлению ошибок?

5.3.24. Что понимается под «эффективностью» систем передачи и обработки информации? Как оценивается эффективность информационных систем?

5.3.25. Каковы цели эффективного и помехоустойчивого кодирования информации? В чём их противоречие? Приведите по примеру эффективного и помехоустойчивого кода.

5.3.26. Каковы принципы обнаружения и исправления ошибок при кодировании информации кодами Хэмминга? Приведите примеры.

5.3.27. Что такое «избыточность» источника сообщений? Избыточность кода? Как влияет избыточность (источника и кода) на скорость передачи информации?

5.3.28. Какова избыточность сообщений при кодировании информации кодами с защитой по паритету и кодами Хэмминга?

5.3.29. Как выбрать код для передачи информации с заданной верностью передачи? Что для этого требуется?

5.3.30. Какие способы организации каналов связи существуют? – Перечислить. Объяснить сущность временного разделения каналов связи и методов синхронизации работы передающих и приёмных устройств.

5.3.31. В чём различие потактовой и поцикловой (циклической) синхронизации работы передающих и приёмных устройств в системах с временными каналами связи? Назовите достоинства и недостатки систем с этими видами синхронизации.

5.3.32. В чём достоинства и недостатки систем с частотным разделением каналов связи (с частотными каналами)? Каковы диапазоны частот используются при проводной электрической связи?

5.3.33. Как выбрать несущую частоту (модуляции) при передаче сигналов по телефонным линиям связи? Что для этого требуется, и какие ограничения при этом существуют?

5.3.34. В чём отличия абсолютной и относительной фазовой манипуляции (модуляции) сигналов? Каковы достоинства и недостатки «многозначной» фазовой манипуляции?

5.3.35. Каковы особенности систем передачи оперативной информации по сравнению с системами передачи данных? Где? С какой целью эти системы применяются?

5.3.36. В чём заключаются принципы агрегатного построения систем передачи информации? Перечислите, объясните их смысл и требования (к системам), вытекающие из этих принципов.

5.3.37. Что называется «интерфейсом» некоторой системы обработки или передачи данных? Дайте понятие, объясните составные части интерфейса и приведите классификацию интерфейсов.

5.3.38. Что понимается под «помехоустойчивостью» сигнала, кода, передачи информации и системы передачи информации? Какими методами можно обеспечить требуемую помехоустойчивость работы систем? Объясните сущность понятий и сущность методов.

5.3.39. Какими методами можно обеспечить пассивную помехоустойчивость систем передачи оперативной информации? – На передающей стороне? – На приёмной стороне системы?

5.3.40. Что понимается под «активной помехоустойчивостью» некоторой системы передачи информации? Какими методами она обеспечивается? Назвать и объяснить сущность методов.

5.3.41. Почему и в каком случае многократная передача сообщения (сигнала) ведёт к увеличению верности передачи информации?

5.3.42. В чём достоинства и недостатки систем с обратным каналом по сравнению с системами без обратного канала связи?

5.3.43. В чём существенное отличие систем с решающей обратной связью от систем с информационной обратной связью? Что общего придают системам эти виды обратной связи?

5.3.44. Что понимается под «потенциальной помехоустойчивостью» некоторого приёмника информации? Какой приёмник называется «идеальным» (по В.А. Котельникову)?

5.3.45. Какими вероятностными критериями оценивается помехоустойчивость передачи/ приёма информации? Приведите соответствующие расчётные формулы для полных групп событий, характеризующих процесс передачи-приёма информации по бинарным каналам связи.

5.3.46. Какие режимы работы аппаратуры передачи данных предусматриваются? В чём их сущность и каково их назначение?

5.3.47. Какова особенность передачи информации по сетям с «коммутацией каналов»? В чём достоинства и недостатки сетей такой передачи?

5.3.48. В чём сущность передачи данных по сетям с «коммутацией сообщений» (пакетов)? Каковы достоинства, недостатки такой передачи и сетей?

5.3.49. В чём смысл «виртуальных каналов» связи при передаче информации по сетям с коммутацией пакетов данных?

5.3.50. Какими стандартами регламентируется передача данных (информации) по сетям? Что понимается под «интегрированными цифровыми сетями передачи данных»?

Указанные контролирующие материалы используются как при текущем, так и при итоговом контроле.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины
1. При выполнении лабораторных работ целесообразно использовать пакет прикладных программ ____________для компьютеров типа Pentium либо IBM PC с объёмом оперативной памяти 32 Мбайт.
2. Перечень рекомендуемой литературы

Основная

Тутевич В.Н. Телемеханика: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1985. – 423с. с ил.
Макаров В.А. Теоретические основы телемеханики. Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. – 287с.
Тарасенко Ф.П. Введение в курс теории информации. Томск: Изд-во ТГУ, 1963. –240с.: ил.
Емельянов Г.А., Шварцман В.О. Передача дискретной информации. – М.: Радио и связь, 1982. – 382с. с ил.
Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов: Учебное пособие для вузов. –М.: «Сов. Радио», 1979. - 280с.: ил.

Дополнительная

Советов Б.Я. Теория информации / Теоретические основы передачи информации в АСУ. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. – 184с.: ил.
Стратонович Р.Л. Теория информации. -М.: «Сов. Радио», 1975. – 424с.: ил.
Клюев Н.И. Информационные основы передачи сообщений. – М.:Сов. Радио, 1966.-360с. с ил.
. Маркюс Ж. Дискретизация и квантование. Пер. с французского. – М.: Энергия, 1969. – 144с. с ил.
Пшеничников А.М., Портнов М.Л. Телемеханические системы на интегральных микросхемах. – М.: Энергия, 1977. –296с. с ил.
Собакин Е.Л. Структурное проектирование устройств телеуправления-телесигнализации. Учеб. пособие по курсовому проектированию. Томск: Изд. ТПИ, 1986. - 96с.
Казьмин В.П., Собакин Е.Л. Методы и системы передачи информации: Метод. пособие по курсовому проектированию. Томск: Изд. ТПУ, 1999. – 44с. с ил.
Собакин Е.Л., Казьмин В.П. Качественные признаки сигналов. Формирователи и селекторы качественных признаков / Метод. пособие для дистанционного обучения. - Томск: Изд. ТПУ, 1999. – 40с. с ил.
Громаков Е.И., Собакин Е.Л. Логические устройства и их применение в автоматике. Учеб. пособие. Томск: Изд. ТПИ, 1982. - 95с.
Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990. - 304с.
Справочник по микроэлектронной импульсной технике./ В.Н. Яковлев, В.В. Воскресенский и др.: Под ред. В.Н. Яковлева. - Киев: Технiка, 1983. - 240с.
Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. - М.: Изд. Стандартов, 1989.- 325с.
Собакин Е.Л. Проектирование устройств телеуправления-телесигнализации. Учеб. Пособие по курсовому проектированию. Томск: Изд. ТПИ, 1983. –96с. с ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Тема: «Система передачи дискретной информации»

ЗАДАНИЕ №_______

1. Выбрать методы передачи/приёма информации, обеспечивающие её верность при заданных исходных данных.

2. Выполнить расчёты:

вероятностей Р_пр, Р _з.о_., Р_тр;
требуемой полосы частот и скорости передачи информации при заданном количестве сообщений и времени передачи одного сообщения.

3. Разработать структурную, функциональную схемы системы и провести анализ её работы при передаче-приёме информации.

4. Выбрать типы ИМС и разработать принципиальную схему системы.

5. Написать и оформить пояснительную записку к проекту.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. Вероятность правильного приёма должна быть не меньше Р_пр= 0,9.

2. Вероятность трансформации сообщения должна быть не больше Р_тр = 0,01.

3. Время передачи одного сообщения должно быть не более Т_зад.

4. Занимаемая полоса в канале связи должна быть в пределах ширины стандартного телефонного канала (300…3400)Гц.

5. Передача сигналов не должна осуществляться одновременно на несколько пунктов, если в системе их несколько, а по выбору человека-оператора либо по сигналам от автоматического устройства.

6. Передача осуществляется по выделенной двухпроводной линии связи.

7. Принимаемые технические решения должны обеспечивать выполнение системой функций при минимальных аппаратурных затратах, исчисляемых количеством микросхем.

8. В качестве основной элементной базы использовать ИМС серии К155 и совместимых с ней серий отечественного производства.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Количество пунктов приёма _______________
Конфигурация линии связи ________________
Максимальное количество передаваемых сообщений (на каждый пункт), М_зад=______
Время передачи одного сообщения, Т_зад = ______(сек)
Интенсивность случайных импульсных помех i = Т_зад/Т_{ср. помх}.=__________

Руководитель проекта ____________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Исходные данные к индивидуальному заданию