Закреплена за кафедрой | Кафедра вычислительной техники и электроники |
---|---|
Направление подготовки | 09.04.01. Информатика и вычислительная техника |
Профиль | Нейроинформационные технологии и робототехнические системы |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
Учебный план | 09_04_01_НТРС-2-2019 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 1 (1) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лабораторные | 44 | 44 | 44 | 44 |
Сам. работа | 64 | 64 | 64 | 64 |
Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра вычислительной техники и электроники
Протокол от 26.06.2019 г. № 69/18-19
Заведующий кафедрой д. т. н., Седалищев Виктор Николаевич, профессор, зав. кафедрой "Вычислительной техники и электроники"
1.1. | Цель изучения дисциплины – формирование у магистра теоретических знаний и практических навыков по: а) особенностям реализации алгоритмов ЦОС на различных аппаратных платформах. б) генерации гармонических сигналов и сдвигу спектра сигналов. в) цифровой фильтрации сигналов. г) интерполяции и децимации сигналов. д) комплексному применению алгоритмов ЦОС. д) быстрому преобразованию Фурье. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ОПК-1 | способностью воспринимать математические, естественнонаучные, социально-экономические и профессиональные знания, умением самостоятельно приобретать, развивать и применять их для решения нестандартных задач, в том числе в новой или незнакомой среде и в междисциплинарном контексте |
ПК-6 | пониманием существующих подходов к верификации моделей программного обеспечения (ПО) |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | - основные современные тенденции развития микропроцессоров цифровой обработки сигналов; - основные алгоритмы цифровой обработки сигналов; - методы реализации алгоритмов ЦОС на цифровых сигнальных процессорах; - физические и математические основы преобразования сигналов при цифровой обработке и связанных с ними искажений и погрешностей; - алгоритмы цифровой фильтрации и спектрально-корреляционного анализа сигналов; - методы синтеза цифровых фильтров и оценки точности ЦОС; - методы многоскоростной и многоканальной обработки сигналов; - общие принципы и средства реализации ЦОС; - методы и алгоритмы адаптивной обработки сигналов. |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | - выбирать и реализовывать алгоритмы ЦОС для решения конкретных задач различных предметных областей под конкретную архитектуру процессора; - разрабатывать устройства ЦОС различные типов; - обоснованно оценить необходимые параметры дискретизации и квантования; - выбрать наиболее эффективный алгоритм обработки; - выполнить синтез и моделирование цифрового фильтра на ЭВМ; - определить необходимую разрядность процессора ЦОС исходя из требуемой точности обработки; - промоделировать алгоритм обработки на ЭВМ; - реализовать ЦОС на современной элементной базе с использованием средств автоматизации проектирования аппаратного и программного обеспечения. - обоснованно оценить необходимые параметры дискретизации и квантования; - выбрать наиболее эффективный алгоритм обработки; - выполнить синтез и моделирование цифрового фильтра на ЭВМ; - определить необходимую разрядность процессора ЦОС исходя из требуемой точности обработки. |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | - ставить задачи и выбирать инструментальные средства при работе с устройствами ЦОС; - алгоритмами обработки на ЭВМ для реализации ЦОС на современной элементной базе с использованием средств автоматизации проектирования аппаратного и программного обеспечения. |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. Вводная часть | ||||||
1.1. | Особенности языка программирования «Си» для процессоров цифровой обработки сигналов | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
1.2. | Основные тенденции развития микропроцессоров цифровой обработки сигналов за последние 10 лет | Сам. работа | 1 | 10 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
Раздел 2. Генерация гармонических сигналов. Сдвиг спектра сигналов | ||||||
2.1. | Алгоритмы сдвига спектра сигнала. Поведение амплитудного и фазового дискретного спектра сигнала при сдвиге | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
2.2. | Алгоритмы сдвига спектра сигнала. Поведение амплитудного и фазового дискретного спектра сигнала при сдвиге | Сам. работа | 1 | 10 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
Раздел 3. Цифровая фильтрация сигналов. | ||||||
3.1. | Реализация алгоритма фильтрации сигналов на основе КИХ-фильтра. | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
3.2. | Цифровые фильтры. Алгоритмы БИХ-фильтров. | Сам. работа | 1 | 12 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
Раздел 4. Интерполяция и децимация сигналов. | ||||||
4.1. | Алгоритм интерполяции. Эффекты, возникающие впоследствии интерполяции | Лабораторные | 1 | 10 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
4.2. | Алгоритм интерполяции. Эффекты, возникающие впоследствии интерполяции | Сам. работа | 1 | 12 | ПК-6 | |
Раздел 5. Комплексное применение алгоритмов ЦОС. | ||||||
5.1. | Алгоритмы мультиплексирования сигналов с временным, кодовым и частотным разделением каналов | Сам. работа | 1 | 12 | ПК-6 | Л1.1, Л2.2, Л2.1 |
Раздел 6. Быстрое преобразование Фурье. | ||||||
6.1. | Реализация алгоритмов мультиплексирования и | Лабораторные | 1 | 10 | ПК-6 | |
6.2. | Основные алгоритмы и области применения преобразования Фурье | Сам. работа | 1 | 8 | ПК-6 | |
Раздел 7. Аттестация |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
Основные тенденции развития микропроцессоров цифровой обработки сигналов за последние 10 лет. Алгоритмы сдвига спектра сигнала. Поведение амплитудного и фазового дискретного спектра сигнала при сдвиге Цифровые фильтры. Алгоритмы БИХ-фильтров. Алгоритм интерполяции. Эффекты, возникающие впоследствии интерполяции. Алгоритмы мультиплексирования сигналов с временным, кодовым и частотным разделением каналов. Основные алгоритмы и области применения преобразования Фурье. |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
не требуется |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
представлен в приложении |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | Е. Л. Шошин | Микропроцессоры фирмы Motorola и цифровая обработка сигналов: учеб. пособие | Сургут: Изд-во СурГУ, 2007 | |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | В.П. Федосов, А.К. Нестеренко | Цифровая обработка сигналов в LabVIEW: учебное пособие | М.: ДМК Пресс // ЭБС "Лань", 2009 | e.lanbook.com |
Л2.2 | Сергиенко А.Б. | Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие для вузов | СПб.[и др.]: Питер, 2007 | |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | 1. http://www.intuit.ru/department/hardware/mcoreproc/ | |||
Э2 | 2. www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
Э3 | 3. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. | |||
Э4 | 4. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. | |||
Э5 | 5. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. | |||
Э6 | 6. www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | |||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Matlab Mozila FireFox Условия использования: https://www.mozilla.org/en-US/about/legal/eula/ Chrome Условия использования: http://www.chromium.org/chromium-os/licenses Acrobat Reader Условия использования: http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf Visual Studio Условия использования: https://code.visualstudio.com/license 7-zip Условия использования: https://www.7-zip.org/license.txt LibreOffice Условия использования: https://ru.libreoffice.org/about-us/license/ Microsoft Windows | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Учебная аудитория | для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик | Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска) |
001вК | склад экспериментальной мастерской - помещение для хранения и профилактического обслуживания учебного оборудования | Акустический прибор 01021; виброизмеритель 00032; вольтметр Q1202 Э-500; вольтметр универсальный В7-34А; камера ВФУ -1; компьютер Турбо 86М; масспектрометр МРС -1; осциллограф ЕО -213- 2 ед.; осциллограф С1-91; осциллограф С7-19; программатор С-815; самописец 02060 – 2 ед.; стабилизатор 3218; терц-октавный фильтр 01023; шкаф вытяжной; шумомер 00026; анализатор АС-817; блок 23 Г-51; блок питания "Статрон" – 2 ед.; блок питания Ф 5075; вакуумный агрегат; весы; вольтметр VM -70; вольтметр В7-15; вольтметр В7-16; вольтметр ВУ-15; генератор Г-5-6А; генератор Г4-76А; генератор Г4-79; генератор Г5-48; датчик колебаний КВ -11/01; датчик колебаний КР -45/01; делитель Ф5093; измеритель ИМП -2; измеритель параметров Л2-12; интерферометр ИТ 51-30; источник "Агат" – 3 ед.; источник питания; источник питания 3222; источник питания ЭСВ -4; лабораторная установка для настройки газовых лазеров; лазер ЛГИ -21; М-кальк-р МК-44; М-калькул-р "Электроника"; магазин сопротивления Р4075; магазин сопротивления Р4077; микроскоп МБС -9; модулятор МДЕ; монохроматор СДМС -97; мост переменного тока Р5066; набор цветных стекол; насос вакумный; насос вакуумный ВН-01; осциллограф С1-31; осциллограф С1-67; осциллограф С1-70; осциллограф С1-81; осциллоскоп ЕО -174В – 2 ед.; пентакта L-100; пирометр "Промень"; пистонфон 05001; преобразователь В9-1; прибор УЗДН -2Т; скамья оптическая СО 1м; спектограф ДФС -452; спектограф ИСП -51; стабилизатор 1202; стабилизатор 3217 – 4 ед.; стабилизатор 3218; стабилизатор 3222 – 3 ед.; станок токарный ТВ-4; усилитель мощности ЛВ -103 – 4 ед.; усилитель У5-9; центрифуга ВЛ-15; частотомер Ч3-54А; шкаф металлический; эл.двигатель; электродинамический калибратор 11032 |
206К | лаборатория коммуникационных технологий - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 11 посадочных мест; рабочее место преподавателя; компьютеры: марка Aquarius модель Cel-5233 - 8 единиц; компьютер Парус, анализатор спектраRohde&Schwarz; голосовой маршрутизатор D-LINK; коммутатор D-Link - 5 шт.; компьютер Парус; концентратор доступа РРТР; маршрутизатор D-LINK; межсетевой экран DFL- 800 - 4 шт.; межсетевой экран DFL-1600; отладочная плата TMDSDSK6416; шлюз SIP – 4 шт. |
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
не требуется |