24. Современные системы связи

Элементы модуля:

Элективные дисциплины

Системы спутникового мониторинга в  Smart-city

Системы беспроводной передачи данных

Цифровые устройства формирования и обработки сигналов

Защита и скрытность информации

Smart-технологии в устройствах в устройствах и системах отображения информации

Основы телевидения и видеотехники

Моделирование радиотехнических систем

Системы сбора и обработки данных

Системы измерения, передачи и управления

Промышленная безопасность

Электробезопасность 

Глобальные навигационные спутниковые системы

Основы сетевых технологий

Разработка веб-приложений

Семестр обучения:

7

Ответственный за модуль:

Петров П.А.

Преподаватели:

Системы спутникового мониторинга в Smart-city – Петров П.А.

Системы беспроводной передачи данных – Петров П.А.

Цифровые устройства формирования и обработки сигналов – Ивель В.П.

Защита и скрытность информации – Молдахметов С.С.

Smart-технологии в устройствах в устройствах и системах отображения информации – Петров П.А.

Основы телевидения и видеотехники – Риттер Д.В.

Моделирование радиотехнических систем – Савостина Г.В.

Системы сбора и обработки данных – Герасимова Ю.В.

Системы измерения, передачи и управления – Петров П.А.

Промышленная безопасность – Крашевская Т.И.

Электробезопасность – Герасимова Ю.В.

Глобальные навигационные спутниковые системы – Савостина Г.В. 

Основы сетевых технологий – Савостина Г.В.

Проектирование веб–приложений - Астапенко Н.В.

Язык:

Русский, казахский

Связь с куррикулумом:

Радиотехника, электроника и телекоммуникации (Ба)

Форма обучения/число часов в неделю и в семестр:

7 семестр: часов в неделю – 40 (лекций -4; практических занятий -4; лабораторных занятий-6; СРО -26); часов в семестр – 600. 

Рабочая нагрузка:

Аудиторная нагрузка: 210 часов

Внеаудиторная нагрузка: 390 часов

Итого: 600 часов

Кредитные пункты:

20 ECTS

Условия для проведения экзаменов:

Для допуска к экзамену студент должен набрать не менее 50 баллов из 100 отводимых на каждую дисциплину модуля

Рекомендуемые условия:

Данный модуль базируется на знаниях, полученных при изучении следующих модулей: Основы профессии, Конструирование  электронных устройств, Электрические цепи и радиоизмерения, Основы электрической инженерии, Приемопередающие устройства, Антенно-фидерные устройства, Цифровые системы управления, Передача информации в телекоммуникационных системах

Предполагаемые результаты обучения:

Знать:

- методы передачи, приема и обработки сигналов;

- технические способы генерирования и формирования электрических сигналов, используемых для радиосвязи и телевидения;

- принципы построения современных радиотехнических и телекоммуникационных систем;

- принципы построения и применения аналоговых и цифровых устройств различной функциональной сложности; 

- физических принципов передачи оптических изображений и технических приёмов построения телевизионных систем и систем видеозаписи;

- основы моделирования радиоэлектронных ителекоммуникационных устройств в различных виртуальных средах;

- графические редакторы для составления принципиальных схем электронных устройств; 

- общие принципы построения систем автоматического управления; 

- требования и методы обеспечения внутренней и внешней электромагнитной совместимости радиоэлектронных устройств различного назначения; 

- правовые, нормативные и институциональные основы охраны труда на производстве; 

- основные определения и концепции веб-дизайна и программирования; 

- основные приемы создания и продвижения сайтов; 

- принципы работы и применения различных навигационных систем, основанных на спутниковых технологиях, таких как GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou, NavIC; 

- теоретические основы архитектурной и системно-технической организации компьютерных сетей, построения сетевых протоколов, основы интернет-технологий.

Уметь:

- вычислять параметры сигналов при прохождении их через радиотехнические цепи;

- анализировать структуру построения и характеристики устройств и систем аналоговой и цифровой обработки информации;

- выбирать техническое решение для создания электрических сигналов, используемых при передаче информации с нужными характеристиками;

- работать с различными пакетами прикладных программ, популярных в радиотехнической отрасли;

- использовать современные средства и методы сбора, обработки, хранения и вывода информации при решении различных технических задач;

- рассчитать основные свойства радиосистем;

- применять стандарты и нормативные акты в области электромагнитной совместимости;

- организовывать работу в соответствии с действующим законодательством, применять нормативную документацию при проектировании и эксплуатации радиоаппаратуры; 

- обеспечивать безопасные условия труда в профессиональной деятельности;

- дизайн, разработка и продвижение веб-ресурсов и приложений;

- использовать ГНСС для измерения расстояний, высот, скоростей и других параметров, а также для решения задач навигации, управления транспортом и других прикладных задач.

- подбирать, интегрировать и эксплуатировать программное и аппаратное обеспечение в создаваемых вычислительных и информационных системах и сетевых структурах.

Владеть навыками:

- применения методов анализа и синтеза устройств аналоговой и цифровой обработки сигналов в области обработки речи, звука и изображений;

- применения на практике основных положений теории помехоустойчивости дискретных и аналоговых сообщений;

- производить проверку функционирования, регулировку и контроль основных параметров радиотелевизионной аппаратуры; 

- проектирование, монтаж и наладка аналоговых, цифровых и микропроцессорных устройств и систем; 

- применение основных статистических методов анализа и синтеза в радиосистемах; 

- работа с нормативной документацией; 

- эффективное использование знаний и навыков в области охраны труда; 

- дизайн, разработка и маркетинг веб-приложений;

- использование программного обеспечения для обработки данных навигационных систем; 

- навыки восстановления сети.

Демонстрировать способность: 

- к проектированию  приемных и передающих радиолокационных, радионавигационных и космических систем;

- реализовать процессы формирования и обработки сигналов в радиотехнических устройствах и системах; 

- применять методы теории оптимальных решений при проектировании радиосистем измерения, передачи и управления;

- уметь принимать и обосновывать конкретные технические решения с учетом требований электромагнитной совместимости, обеспечивающие необходимый уровень надежности и безопасности при разработке и использовании электронного оборудования;

- проектировать и создавать современные интернет-приложения; 

- использовать знания по безопасной эксплуатации электрооборудования в профессиональной деятельности; 

- применять знания о глобальных навигационных системах для решенияразличных задач в различных областях и отраслях промышленности;

-настраивать различное сетевое оборудование.

Содержание:

Системы спутникового мониторинга в Smart-city

Классификация спутниковых систем. Принципы работы спутниковых систем передачи данных. Область покрытия спутниковых систем. Особенности спутниковых орбит. Различие в диапазонах. Технические характеристики спутниковых систем. Системы спутниковой навигации. Системы спутникового мониторинга. Интеллектуальные устройства с использованием систем спутникового мониторинга.

Системы беспроводной передачи данных

Классификация систем беспроводной связи. Классификация радиоволн и диапазоны радиочастот. Разделение каналов при передаче данных. Радиальные сети. Репитерные сети. Транкинговые сети. Сотовые сети. Мобильные сети. Спутниковые сети. Беспроводные локальные сети.

Цифровые устройства формирования и обработки сигналов

Дискретные сигналы и их спектры. Дискретные системы и способы их описания. Проектирование цифровых фильтров с бесконечной и конечной импульсными характеристиками. Автоматизация проектирования цифровых фильтров с использованием специализированных программных продуктов.

 Защита и скрытность информации

Принципы шифрования. Кодирование данных. Кодеры. Системы кодирования. Блочные коды. Циклические коды. Полиномы. Принципы кодирования при цифровой передаче данных.

Smart-технологии в устройствах в устройствах и системах отображения информации

Устройства отображения информации. Индикаторы. Светодиодные индикаторы. Жидкокристаллические индикаторы. Плазменные панели. Дисплеи на углеродных нанотрубках. Мультимедийные технологии. Сенсорные экраны. Голографические системы.

Основы телевидения и видеотехники

Характеристики и параметры телевизионного изображения. Форма и спектр телевизионного сигнала. Формат кадра. Строки разложения и частота кадров. Жидкокристаллические и LED технологии. Принципы передачи цвета в телевидении. Системы  SEKAM и PAL. Основы цифрового телевидения. Спутниковое телевизионное вещание. Системы кабельного телевидения.

Моделирование радиотехнических систем 

Модели сложных систем. Математическое и физическое моделирование радиотехнических устройств и систем. Автоматизированное проектирование и моделирование радиотехнических систем.

Системы сбора и обработки данных 

Обзор и классификация технических средств обработки данных. Методы обработки данных. Классификация технических средств обработки информации. Общие свойства типичного подхода к проектированию систем сбора и обработки данных. Методы контроля и обнаружения ошибок.

Системы измерения, передачи и управления 

Общие вопросы измерительного оборудования. Основы теории систем измерения, передачи и управления. Структура и алгоритмы систем измерения, передачи и управления. Методы оценки технических свойств измерительных, передающих и управляющих систем.

Промышленная безопасность 

Правовые, нормативные и организационные основы охраны труда на предприятии. Вредные и опасные производства и факторы. Пожарная безопасность на предприятиях. Техническая безопасность зданий и сооружений, оборудования и инструментов, а также технологических процессов.

Электробезопасность

Электротравмы. Классификация электротравм. Нормы напряжений и токов, проходящих через человека. Заземляющие устройства электроустановок и их технические свойства. Защитные меры в электрооборудовании.

Разработка ВЕБ-приложений

Всестороннее теоретическое и практическое рассмотрение современных клиентских технологий веб-разработки, используемых для создания веб-сайтов.

Глобальные навигационные спутниковые системы

Спутниковые системы GNSS. Приемники GNSS. Геодезические приложения GNSS. Навигационные приложения STS. Разработка и обработка данных STS.

Основы сетевых технологий

Основы сетевых технологий и модели OSI. Физический уровень сетевых технологий и передачи данных. Уровень связи сетевых технологий и протоколов для контроля доступа к мультимедиа. Сетевой уровень сетевых технологий и протоколов маршрутизации. Транспортный уровень сетевых технологий и протоколов передачи данных. Протоколы прикладного уровня сетевых технологий, включая HTTP, SMTP, FTP и другие. Протоколы локальных вычислительных сетей (LAN) и Ethernet. Беспроводные сети (Wi-Fi) и стандарты 802.11.

Форма контроля по дисциплине:

Системы спутникового мониторинга в  Smart- city – компьютерное тестирование

Беспроводные системы передачи данных – экзамен в свободной форме

Защита и секретность информации – экзамен в свободной форме

Интеллектуальные технологии в устройствах и системах отображения информации – письменный экзамен

Основы теле– и видеотехники - компьютерное тестирование

Моделирование радиотехнических систем – письменный экзамен

Системы сбора и обработки данных – письменный экзамен

Системы измерения, передачи и управления – экзамен в свободной форме

Электробезопасность – письменная контрольная работа

Промышленная безопасность – письменная контрольная работа

Разработка веб-приложений - экзамен в свободной форме

Глобальные навигационные спутниковые системы– письменный экзамен

Основы сетевых технологий - экзамен в свободной форме

Оценка по модулю: экзамен в свободной форме по выбору

Технические / мультимедийные средства:

Мультимедийный комплекс. Лаборатория «Цифровые устройства и микропроцессоры». Лаборатория «Микроконтроллеры и специальные микропроцессоры на базе МК АТ 90S8535». Лаборатория компьютерной математики и электронного моделирования. Научно-исследовательская лаборатория робототехники, микроэлектроники и энергоэкологии. Лаборатория радиотехнических телекоммуникационных систем и устройств.

Литература:

1. Сомов А.М., Корнев С.Ф. Спутниковые системы связи. – М.: Горячая линия-Телеком, 2012.

2. Аболиц А.И. Системы спутниковой связи. - М.: ИТИС, 2014.

3. Арслан, Х. Сверхширокополосная беспроводная связь / Х. Арслан. - М.: Техносфера, 2012. - 774 c.

4. Быховский М.А. Развитие телекоммуникаций. На пути к информационному обществу. Развитие спутниковых телекоммуникационных систем: учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия-Телеком, 2014.

5. Васильев В.П. Основы теории и расчета цифровых фильтров. – М.: Академия, 2007.

6. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. –  СПб.: Питер, 2007.

7. Р. Е. Быков Основы телевидения и видеотехники. – М.: Горячая Линия - Телеком, 2006.

8. Дворкович Виктор Павлович. Цифровые видеоинформационные системы (теория и практика) / Дворкович В.П. – М.: Техносфера, 2012. – 1007 с.

9. Яковлев А.В., Безбогов А.А., Родин В.В., Шамкин В.Н. Криптографическая защита информации: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2006. - 140 с.

10. М. Я. Лишак. Автоматизация проектирования электронного оборудования. – М.: Высшая школа, 2000.

11. Ю. А. Богатырев, Ю. А. Гребенко. Схемотехническое моделирование электронных устройств. – М.: Изд-во МЭИ, 2007.

12.А. Васин. Радиосистемы передачи информации. – М.: Горячая линия - Телеком , 2005. 

13.В. А. Каплун, Ю. А. Браммер, Электронные устройства и элементы радиосистем. - М.: Высшая школа, 2002. 

14. П. Роб, К. Коронель. Системы баз данных: проектирование, внедрение и управление. - СПб.: Питер, 2004.

15. Михеева Ю. В. Информационные технологии в профессиональной деятельности. – М.: Академия, 2004.

16. В. Н. Ченцова. Основы охраны труда. – СПб.: СПБГУЭФ, 2004.

17. И. В. Гейц. Охрана труда. – М.: Дело и сервис, 2006.

18. А. А. Раздорожный. Охрана труда и техника безопасности. – М.: Эгзамен, 2006.

19. Ю. А. Лапшин. Охрана труда. - Ульяновск: Ульяновский дом печати, 2008.

20. Б. И. Зотов, В. И. Курдюмов. Безопасность на производстве. - М.: Колос, 2009.

21. В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. Компьютерные сети. Москва, 2010 

22. М. Палмер, Р. Синклер. Проектирование и внедрение компьютерных сетей. Санкт-Петербург, 2011 

23. Микрин, Е. А. Ориентация, ввод, сближение и спуск космических аппаратов по данным измерений глобальных спутниковых навигационных систем. - Москва, изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017

24. Яценков В.С. Основы спутниковой навигации. Системы GPRS и ГЛОНАСС. - М.: Горячая линия - Телеком, 2005

25. Соловьев Ю.А. Спутниковые навигационные системы. - М.: Экотренз, 2000

26. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети: принципы, технологии, протоколы. Учебник. СПб. Питер, 2020 год

27. Бройдо В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации - Санкт-Петербург. Питер, 2004

28. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. М.: Финансы и статистика, 2015