МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Новые информационные технологии

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра радиофизики и теоретической физики
Направление подготовки09.03.01. Информатика и вычислительная техника
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость5 ЗЕТ
Учебный план09_03_01_ИиВТ-4-2020
Часов по учебному плану 180
в том числе:
аудиторные занятия 72
самостоятельная работа 81
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 4

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (4) Итого
Недель 17
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 36 36 36 36
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 81 81 81 81
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 180 180 180 180

Программу составил(и):
к.т.н., доцент, Суранов А.Я.

Рецензент(ы):
к.ф.-м.н., доцент , Рудер Д.Д.

Рабочая программа дисциплины
Новые информационные технологии

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 09.03.01 ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 12.01.2016г. №5)

составлена на основании учебного плана:
09.03.01 Информатика и вычислительная техника
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 9
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра радиофизики и теоретической физики

Протокол от 15.06.2020 г. № 9
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Лагутин Анатолий Алексеевич


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Знакомство с новыми информационными технологиями в области радиофизики.
Освоение технологии графического программирования (виртуальных приборов).
Изучение методов и средств автоматизации экспериментальных исследований в области радиофизики.
Изучение алгоритмов компьютерной обработки сигналов и данных.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.04

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

СПК-3 способностью осознавать сущность и значение информации в развитии современного общества; владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.Принципы построения систем сбора, обработки и представления данных, предназначенных для решения задач автоматизации эксперимента.
Методику составления заявки на регистрацию программы ЭВМ.
Методы реализации систем сбора, обработки и представления данных, предназначенных для решения задач автоматизации научных исследований.
Способы решения задач автоматизации научных исследований в различных областях физики и радиофизики.
3.2.Уметь:
3.2.1.Анализировать и выбирать аппаратные и программные компоненты систем автоматизации эксперимента.
Составлять техническое описание разработанных систем автоматизации эксперимента.
Интегрировать аппаратные и программные компоненты систем автоматизации научных исследований с учётом основных требований информационной безопасности.
Формулировать и представлять проекты систем автоматизации научных исследований
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.Технологией графического программирования в одной из соответствующих сред.
Методами обеспечения информационной безопасности процессов разработки и внедрения систем автоматизации научных исследования.
Навыками проведения испытаний разработанных систем автоматизации научных исследований.
Навыками документирования результатов испытаний.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Знакомство со средой LabVIEW и технологиями программирования
1.1. Обзор новых информационных технологий в области радиофизики. Защита интеллектуальной собственности в области программного и аппаратного обеспечения. Соблюдение требований информационной безопасности при разработке систем автоматизации. Знакомство со средой графического программирования LabVIEW. Лекции 4 4 Л2.1
1.2. Защита интеллектуальной собственности в области программного и аппаратного обеспечения. Соблюдение требований информационной безопасности при разработке систем автоматизации. Архитектура среды LabVIEW.Основные окна и палитры.Пункты основного меню и контекстных меню. Сам. работа 4 8 Л1.2, Л2.1
1.3. Среда LabVIEW и технология графического программирования Лабораторные 4 4 Л1.2, Л2.1, Л1.3
1.4. Основные типы данных в LabVIEW. Технология графического программирования виртуальных приборов. Лекции 4 4 Л2.1, Л1.3
1.5. Функции обработки числовых, логических и строковых типов данных. Лабораторные 4 2 Л1.2, Л2.1
1.6. Функции преобразования типов данных, сравнения, отсчёта времени, записи в файл Сам. работа 4 8 Л2.1
1.7. Структуры, массивы и графические индикаторы Лекции 4 4 Л1.2, Л2.1
1.8. Основные структуры в LabVIEW. Лабораторные 4 4 Л1.2, Л2.1
1.9. Функции работы с массивами и кластерами. Графические индикаторы. Настройка индикаторов. Сам. работа 4 8 Л1.2, Л2.1
Раздел 2. Расчёт сигналов. Ввод/вывод и измерение параметров сигналов и цепей
2.1. Расчёт, генерация и ввод колебаний через звуковую карту. Лекции 4 4 Л2.1
2.2. Расчёт, генерация и ввод колебаний через звуковую карту. Лабораторные 4 4 Л2.1
2.3. Экспресс-ВП. Создание и изменение подприборов.Встроенные функции генерации колебаний. Сам. работа 4 9 Л1.2
2.4. Измерение параметров колебаний и цепей Лекции 4 4 Л2.2
2.5. Измерение амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик линейных цепей Лабораторные 4 6
2.6. Экспресс-ВП измерения амплитуды и частоты. Разработка ВП измерения частоты и разности фаз. Вид и параметры АЧХ и ФЧХ типовых линейных RLC-цепей. Связь параметров характеристик с номиналами цепей. Отклик линейных цепей на типовые тестовые сигналы. Сам. работа 4 12
Раздел 3. Сбор данных и обработка сигналов в LabVIEW
3.1. Конфигурирование и программирование систем сбора данных и управления. Лекции 4 4 Л1.2
3.2. Программирование систем сбора данных и управления. Лабораторные 4 4 Л1.2
3.3. Классификация и характеристики систем сбора данных. Варианты подключения источников сигнала и измерительных устройств. Сам. работа 4 12
3.4. Математическая обработка данных. Аппроксимация данных и сигналов линейными и нелинейными функциями. Лекции 4 6 Л2.1
3.5. Измерение ВАХ диода и аппроксимация его характеристик линейными и нелинейными функциями. Лабораторные 4 6 Л2.1
3.6. Изучение функций аппроксимации, вероятности и статистики. Расчёт коэффициентов линейной и полиномиальной аппроксимации. Сам. работа 4 12 Л2.1
3.7. Обработка сигналов в LabVIEW. Спектральный анализ сигналов. Лекции 4 6 Л2.1, Л1.1
3.8. Операции обработки сигналов в LabVIEW. Функции преобразования Фурье.Ввод и анализ спектров типовых сигналов. Лабораторные 4 6 Л2.1
3.9. Изучение примеров ВП фильтрации и расчёта амплитудного спектра. Расчёт коэффициентов ряда Фурье периодических колебаний. Анализ спектров типовых сигналов. Сам. работа 4 12 Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
1.Покажите функциональные возможности окон и палитр среды графического программирования LabVIEW;
2.Покажите возможности взаимного преобразования числовых, логических и строковых типов данных.
3.Как можно рассчитать координаты вершин равностороннего треугольника, задав координату центра и одной из вершин?
4.Какое число будет на выходе функции Compound Arithmetic, если настроить её на выполнение логической функции, а на входы подать целые числа в представлении U8? Поясните – как в этом случае формируется результат.
5.Покажите свойство полиморфизма числовых, логических и строковых функций.
6.Покажите возможности настройки элементов управления и терминалов с числовым, логическим и строковым типом данных с помощью контекстного меню.
7.Как можно считать ASCII код символа?
8.Покажите пример программирования узла Expression Node.
9.Покажите 3 способа ввода массива в структуры For Loop и While Loop.
10.Рассчитайте последовательность чисел Фиббоначи
11.Покажите способы вывода нескольких наборов данных на графические индикаторы Waveform Chart, Waveform Graph и XY- Graph.
12.Покажите варианты управления структурой Case данными числового, логического и строкового вида.
13.Создайте виртуальный прибор, который осуществляет скользящее усреднение отсчётов массива сигнала а) окном из 3 весовых коэффициентов с весами hi=0,25, 0,5, 0,25 i=-1, 0, 1; б) окном из 5 весовых коэффициентов с весами -0,5, -0,25, 0, 0,25, 0,5. Поясните различия в действии таких окон на примере прямоугольного сигнала. Алгоритм формирования j-го отсчёта выходного сигнала следующий: .
14.Имеется последовательность чисел, содержащая n элементов. Определить, сколько из них больше своих соседей (соседями считаются элементы, находящиеся слева и справа от рассматриваемого элемента).
15.Задана квадратная матрица порядка n. Определить, является ли она магическим квадратом, т.е. таким, в котором сумма всех строк, столбцов, а также элементов, находящихся на главной и побочной диагоналях, одинакова.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Темы исследовательских заданий:
1.Разработать виртуальный прибор для управления шаговым двигателем (ШД). Прибор должен обеспечивать вращение ШД с различной скоростью (управление ползунком), в разных направлениях (управление кнопкой) и с разным чередованием управляющих импульсов (неперекрывающиеся импульсы, перекрывающиеся на один такт импульсы и чередующиеся 1-2-1-2…). Необходимо также измерить силу тяги двигателя в зависимости от варианта чередования импульсов.
2.Разработать виртуальный прибор для измерения зависимости напряжения в измерительной цепи и сопротивления датчика от температуры. Необходимо для одного из датчиков рассчитать калибровочную характеристику и провести сравнительное измерение температуры.
3.Разработать виртуальный прибор для калибровки датчика тока ACS712. Датчик подключается к ПК через плату Arduino. Для ввода показаний датчика в ПК используются функции пакета LINX. Калибровка должна включать формирование ступенчато нарастающего напряжения и измерение напряжения с выхода датчика тока. Эти задачи могут быть решены с помощью интерфейса myDAQ. Для снижения случайной погрешности целесообразно максимально использовать возможность усреднения отсчётов сигнала. Одновременно должен измеряться ток в цепи, например, с помощью мультиметра АВМ-4141 (подключается к компьютеру через COM-порт). Калибровочные коэффициенты получаются с помощью аппроксимации зависимости тока от напряжения. Необходимо оценить погрешность калибровки и влияние магнитного поля Земли и магнитного поля реле.
4.Разработать виртуальный прибор для измерения частоты гармонического колебания и оценка его случайной погрешности (имеются методические указания).
5.Разработать виртуальный прибор для измерения разности фаз гармонических колебаний и фазочастотных характеристик (ФЧХ) линейных цепей.
6.Разработать виртуальный прибор для измерения потерь мощности в трансформаторе и площади петли гистерезиса.
7.Разработать виртуальный прибор для измерения скорости звука с помощью микрофонов Vernier. Используется два микрофона, разнесённых на определённое расстояние по направлению на источник звука. Cкорость звука определяется по временной задержке между сигналами микрофонов.
8.Разработать виртуальный прибор для измерения частоты сердечных сокращений с помощью датчика пульса Vernier.
9.Разработать виртуальный прибор для калибровки датчика расстояния Sharp GP2Y0A21YK0F.
10. Разработать виртуальный прибор для анализа спектров сигналов в одно- и двухполупериодном выпрямителе.
11. Разработать виртуальный прибор для измерения зависимости яркости светодиодов от протекающего тока.
12. Разработать виртуальный прибор для определения типа логического элемента. Тип логического элемента (И, ИЛИ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, Исключающее ИЛИ) определяется с помощью подачи на его входы комбинаций логических нулей и единиц и анализа логического значения на выходе. Для этого используются возможности блоков сбора данных (цифровые порты). Эталонную реакцию можно проверять на встроенных логических функциях LabVIEW.
13.Разработать виртуальный прибор для измерения вольт-амперной характеристики миниатюрной лампочки накаливания и определения зависимости её яркости от величины тока. Примечание: используется блок сбора данных с умощнённым выходом и интерфейс датчика освещённости компании Vernier.
14.Разработать виртуальный прибор для определения уровня искажений сетевого напряжения (220 В).
а. первый вариант решения задачи – с помощью аппроксимации сигнала с выхода трансформатора гармонической функцией, вычитания аппроксимирующей функции и амплитудного анализа остатков (построения гистограммы остатков).
б. второй вариант – путём спектрального анализа сигнала на выходе трансформатора и расчёта коэффициента общих гармонических искажений (Total harmonic distortion) с помощью Экспресс-ВП Distortion Measurements.
15.Разработать виртуальный прибор для определения ширины спектра УКВ-радиостанции. Для этого производится сбор данных с выхода УКВ-радиоприёмника, настроенного на определённую станцию, и расчёт усреднённого спектра, например, за 10 секунд.
16.Разработать виртуальный прибор для программного сканирования станций в диапазоне УКВ-1. Для этого формируется ступенчато нарастающее напряжение и подаётся на вход электронной настройки радиоприёмника. С выхода радиоприёмника сигнал подаётся на измеритель действующего значения. Число шагов по спектру – не менее 100, диапазон напряжения перестройки – 0 ÷ 5 В. В результате работы программы должен быть построен график зависимости действующего напряжения радиостанций от напряжения перестройки.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
1.Анализ аппаратных и программных решений в задачах автоматизации научных исследований. Суть технологии виртуальных приборов.
2.Функциональные возможности структур в LabVIEW.
3.Способы генерации гармонических колебаний в LabVIEW. Роль частоты дискретизации в формировании колебаний с заданными параметрами. Измерение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик линейных цепей с помощью генерации и ввода колебаний.
4.Способы генерации случайных данных в LabVIEW. Расчёт точечных оценок выборки случайных данных. Построение гистограммы распределения.
5.Линейная и нелинейная аппроксимация данных в LabVIEW: Метод наименьших квадратов. Вывод выражений для расчёта коэффициентов линейной аппроксимации. Программная реализация линейной и нелинейной аппроксимации.
6.Спектральный анализ сигналов в LabVIEW: Аппроксимация периодических сигналов гармоническими функциями. Использование для расчёта косинусных и синусных коэффициентов процедур, опирающихся на БПФ (FFT) – быстрое преобразование Фурье. Использование Экспресс-ВП Spectral Measurements и ВП FFT из палитры Transforms. Ввод с помощью блоков сбора данных реальных типовых сигналов и анализ их амплитудного спектра.
7.Программирование систем сбора данных в LabVIEW: Состав систем сбора данных. Измерение параметров аналоговых и цифровых сигналов. Понятие о согласовании сигналов. Параметры систем сбора данных. Заземление источников сигналов. Типы измерительных систем. Измерения с различными источниками сигналов. Конфигурирование измерительной задачи с помощью Помощника по сбору данных (DAQ Assistant).
8.Сборка системы сбора данных и разработка программного обеспечения для измерения вольт-амперных характеристик диодов. Аппроксимация измеренных характеристик. Формулирование выводов о характере и качестве аппроксимации.
9.Измерение скорости звука с помощью микрофонов Vernier и интерфейса SensorDAQ.
10.Сборка схемы одно- и двухполупериодного выпрямителя и анализ амплитудных спектров сигналов на входе и выходе таких выпрямителей с помощью интерфейса myDAQ.
11.Сборка схемы управления шаговым двигателем и разработка программы управления таким двигателем с возможностью изменения скорости и направления вращения, количества одновременно включаемых обмоток. Измерение силы тяги двигателя.
12.Определение частоты сердечных сокращений с помощью датчика пульса Vernier и интерфейса SensorDAQ.
13.Определить тип реального логического элемента.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 В.П. Федосов, А.К. Нестеренко Цифровая обработка сигналов в LabVIEW: учебное пособие М.: ДМК Пресс // ЭБС "Лань", 2009 e.lanbook.com
Л1.2 П.А. Бутырин, Т.А. Васьковская, В.В. Каратаев, С.В. Материкин Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabVIEW 7 (30 лекций): учеб. пособие М.: ДМК Пресс (ЭБС Лань), 2009 e.lanbook.com
Л1.3 Суранов А.Я. Новые информационные технологии: [Электронный ресурс] : учеб. пособие Барнаул : АлтГУ, 2018 elibrary.asu.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 А.Я. Суранов LabVIEW 8.20: Справочник по функциям: Справочник М.:ДМК Пресс (ЭБС Лань), 2009 e.lanbook.com
Л2.2 А. В. Аминев, А. В. Блохин ; под общ. ред. А. В. Блохина Измерения в телекоммуникационных системах: учебное пособие для вузов ЭБС "Юрайт" , 2018 urait.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Интернет-сайт http://www.labview.ru/ содержит большой набор справочных материалов по LabVIEW и оборудованию сбора данных.
Э2 optics.sgu.ru/_media/library/education/labview_basics_online.pdf И.В.Федосов Основы программирования в LabVIEW. Саратов, 2010.
Э3 Интернет-сайт http://www.picad.com.ua/lesson.htm Уроки по LabVIEW
Э4 Курс " Новые информационные технологии " на Образовательном портале [Электронный ресурс] portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
LabVIEW for Education 2014 (S/N M80X78649 10 Seat License)
по договору № 06/02/16 от 01.02.2016
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

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)
304К лаборатория телекоммуникаций и цифрового телевидения центр систем автоматизации и управления - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 10 посадочных мест; рабочее место преподавателя; стеллажи под лабораторное оборудование; проектор: марка INFOCUS модель IN24 - 1 единица; программно-аппаратный комплекс измерения технологических параметров на базе плат, система сбора данных AFS, средства отладки и программирования DL-NEXYS, станции паяльные ERSA (2шт.), телефон системный Panasonic KX-DT321RU-B (2шт.), IP-платформа Panasonic KX-NCP1000RU, Анализатор спектра R&S FSH8, модальная система анализа и генерации сигналов, персональные портативные устройства сбора данных NI myDAQ; методические указания по выполнению лабораторных работ по курсам "Техника приема и обработки сигналов", "Проектирование устройств на ПЛИС", "Цифровая и микропроцессорная техника".
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
519М электронный читальный зал с доступом к ресурсам «ПРЕЗИДЕНТСКОЙ БИБЛИОТЕКИ имени Б.Н. Ельцина» - помещение для самостоятельной работы Учебная мебель на 46 посадочных мест; 1 Флипчарт; компьютеры; ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" и доступом в электронную информационно-образовательную среду; стационарный проектор: марка Panasonic, модель PT-ST10E; стационарный экран: марка Projecta, модель 10200123; система видеоконференцсвязи Cisco Telepresence C20; конгресс система Bosch DCN Next Generation; 8 ЖК-панелей

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

В основу курса положено изучение среды графического программирования LabVIEW, представляющей одну из наиболее современных и распространённых сред автоматизации экспериментов и технологических процессов. Программные средства данной среды и работающее под её управлением многочисленное оборудование позволяют познакомиться с принципами построения систем автоматизации научного эксперимента как в области радиофизики, так и в смежных областях.
Учебное пособие, содержащее справочные сведения и методические руководства к лабораторным работам по данному курсу, размещено в ЭБС АлтГУ по адресу http://elibrary.asu.ru/handle/asu/6089.
Изучение данной среды идёт от простого к сложному - на первом этапе даётся представление об архитектуре среды, её основных окнах и палитрах. Также должны быть подробно изучены пункты основного и контекстных меню. Данные сведения доносятся на лекции путём демонстрации работы с реальной средой с помощью проектора и изложены в методическом пособии и многочисленной литературе. Эта же технология используется и при изложении других тем курса. Навыки ориентации в среде и владение её функциональными возможностями закрепляются в соответствующей лабораторной работе. Далее изучаются базовые типы данных (числовые, булевские и строковые) и функции их обработки. Эти сведения также демонстрируются на лекции и изложены в методическом пособии. При подготовке к лабораторной работе необходимо помимо материала пособия изучить источники в сети Ин-тернет и ознакомиться с примерами в разделе Help LabVIEW. Для сдачи лабораторной работы необходимо показать решение общих задач и двух индивидуальных заданий, а также ответить на контрольные вопросы. Решение последних заданий приводится в электронном отчёте, который должен содержать блок-диаграмму и лицевую панель виртуального прибора, решающего каждую задачу, а также необходимые комментарии. Следующим этапом является изучение более сложных типов данных - массивов и кластеров, а также структур и графических индикаторов, с помощью которых данные этих типов могут формироваться и обрабатываться. Здесь необходимо обратить внимание на полиморфизм (т.е. способность работать с данными разной размерности) функций обработки массивов и структур. Следует также изучить все возможности настройки графических индикаторов для реализации интерактивной обработки данных. Изучение массивов позволяет перейти к расчёту, воспроизведению и вводу в ПК звуковых сигналов. Здесь следует уяснить связь параметров колебаний в программе и в реальном мире. Эта связь осуществляется через частоту дискретизации. Ввод звуковых сигналов в ПК можно реализовать как с помощью встроенной звуковой карты компьютера, так и с помощью системы сбора данных. При изучении систем сбора данных необходимо обратить внимание на их структуру, технические параметры и методы конфигурирования.
Полученные с помощью звуковой карты гармонические колебания позволяют решить одну из важных задач радиофизического практикума - измерить амплитудно-частотные характеристики линейных цепей. При этом изучение данного материала и выполнение соответствующей лабораторной работы синхронизировано с изучением аналогичного материала в курсе радиоэлектроники. Выполнение данной работы позволяет понять принцип пошагового измерения частотных характеристик и уяснить связь частоты среза или полосы пропускания с параметрами цепи, как и связь частотных и временных параметров сигналов. Ещё одним примером решения типовых радиофизических задач является автоматизированное измерение вольт-амперной характеристики диода. Здесь необходимо научиться пошагово изменять постоянное напряжение, измерять величину тока в цепи и аппроксимировать получив-шуюся зависимость нелинейной функцией. Результатом выполнения данной работы является не только подтверждение экспоненциального характера ВАХ диода, показанного в курсе радиоэлектроники, но и возможность определения по параметрам аппроксимирующей функции параметров p-n-перехода, характеризующих его плавность. И последней темой, рассматриваемой в данном курсе, является аппроксимация периодических сигналов гармоническими функциями и спектральный анализ колебаний. Эта тема также синхронизирована с курсом радиоэлектроники.
Курс завершается выполнением индивидуальной исследовательской работы, в которой студент должен с помощью изученных программных и аппаратных средств решить задачу автоматизации эксперимента, т.е. собрать, обработать и представить данные. Результаты работы докладываются публично с помощью презентации. Примерная тематика работ приведена в пособии и в разделе ФОС.