| Закреплена за кафедрой | Кафедра информационной безопасности |
|---|---|
| Направление подготовки | 10.04.01. Информационная безопасность |
| Профиль | Информационная безопасность банковских и финансовых систем |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 5 ЗЕТ |
| Учебный план | 10_04_01_ИБ-2-2020 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 1 (1) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 19 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Лабораторные | 48 | 48 | 48 | 48 |
| Сам. работа | 108 | 108 | 108 | 108 |
| Итого | 180 | 180 | 180 | 180 |
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 информационной безопасности
Протокол от 08.06.2019 г. № 10-2019/20
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., профессор Поляков В.В.
| 1.1. | Целью освоения учебной дисциплины «Цифровая обработка сигналов» является: теоретическое и практическое освоение методов и средств цифровой обработки сигналов для успешного проведения исследований и разработок по созданию и обеспечению функционирования радиоэлектронных устройств и систем различного назначения. Поставленная цель достигается следующими путями: изучение методов математического описания систем цифровой обработки сигналов, способов их синтеза, математического моделирования и аппаратно-программной реализации; применение приобретенных знания по цифровой обработке сигналов для решении прикладных задач в соответствии с требованиями квалификационной характеристики и компетенциями. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01 |
| ПК-4 | способностью разрабатывать программы и методики испытаний средств и систем обеспечения информационной безопасности |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - основы информационных технологий, используемых для приобретения новых знаний и умений в новых областях науки и техники ; - основные источники информации для повышения своей квалификации в различных областях знаний; - методы дискретизации и квантования, основные дискретные преобразования и методы цифровой фильтрации сигналов; - математические модели дискретных систем и область их применения; |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | - применять информационные технологии для самостоятельного получения новых знаний; - использовать в практической деятельности новые знания и умения, непосредственно не связанные со сферой деятельности; - выбирать и применять в учебном процессе средства информационно-коммуникационных технологий ; - использовать типовые инструментальные средства и пакеты прикладных программ для обработки сигналов на ЭВМ; выбирать эффективную методику цифровой обработки сигналов для конкретной задачи; |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | - методами получения новых знаний с использованием информационных технологий; - навыками применения знаний и умений в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности. - методами выбора и практической реализации алгоритмов цифровой обработки сигналов - навыками компьютерного моделирования алгоритмов цифровой обработки сигналов . |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Основы анализа сигналов | ||||||
| 1.1. | Классификация сигналов. Энергия и мощность сигнала. Ряд Фурье. Преобразование Фурье. Корреляционный анализ. Комплексная огибающая. Случайные сигналы. | Лекции | 1 | 4 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 1.2. | Корреляционный анализ. Комплексная огибающая. | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 1.3. | Энергия и мощность сигнала. Ряд Фурье. Преобразование Фурье. Случайные сигналы. | Сам. работа | 1 | 16 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 2. Аналоговые системы | ||||||
| 2.1. | Классификация систем. Характеристики линейных систем. Преобразование случайного процесса в линейной системе. Способы описания линейных систем. | Лекции | 1 | 2 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 2.2. | Характеристики линейных систем. Способы описания линейных систем. | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 2.3. | Преобразование случайного процесса в линейной системе. | Сам. работа | 1 | 16 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 3. Дискретные сигналы | ||||||
| 3.1. | Аналоговые, цифровые и дискретные сигналы. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование. Спектр дискретного сигнала. Теорема Котельникова. Z-преобразование. Дискретные случайные сигналы. | Лекции | 1 | 4 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 3.2. | Аналоговые, цифровые и дискретные сигналы. Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование. | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 3.3. | Спектр дискретного сигнала. Теорема Котельникова. Z-преобразование. Дискретные случайные сигналы. | Сам. работа | 1 | 16 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 4. Дискретные системы | ||||||
| 4.1. | Способы описания дискретных систем. Преобразование случайного сигнала в дискретной системе. Дискретные фильтры. Формы реализации дискретных фильтров. | Лекции | 1 | 2 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 4.2. | Преобразование случайного сигнала в дискретной системе. Дискретные фильтры. | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 4.3. | Дискретные фильтры. Формы реализации дискретных фильтров. | Сам. работа | 1 | 16 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 5. Спектральный анализ | ||||||
| 5.1. | Дискретное преобразование Фурье. Алгоритмы быстрого преобразования Фурье. Спектр дискретного случайного процесса. | Лекции | 1 | 4 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 5.2. | Алгоритмы быстрого преобразования Фурье. | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 5.3. | Спектр дискретного случайного процесса. | Сам. работа | 1 | 14 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 6. Проектирование дискретных фильтров | ||||||
| 6.1. | Метод билинейного z-преобразования. Метод инвариантной импульсной характеристики. Прямые методы синтеза. Субоптимальный синтез нерекурсивных фильтров. | Лекции | 1 | 4 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 6.2. | Цифровая фильтрация сигналов | Лабораторные | 1 | 8 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 6.3. | Прямые методы синтеза. Субоптимальный синтез нерекурсивных фильтров. | Сам. работа | 1 | 12 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 7. Эффекты квантования в цифровых системах | ||||||
| 7.1. | Формы представления чисел. Процесс квантования. Эффекты квантования в цифровых фильтрах. | Лекции | 1 | 2 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 7.2. | Эффекты квантования в цифровых фильтрах. | Сам. работа | 1 | 8 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| Раздел 8. Модуляция и демодуляция | ||||||
| 8.1. | Амплитудная модуляция. Угловая модуляция. Квадратурная модуляция. Способы модуляции, используемые при передачи цифровой информации. | Лекции | 1 | 2 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 8.2. | Способы модуляции, используемые при передачи цифровой информации. | Сам. работа | 1 | 10 | ПК-4 | Л2.1, Л1.1 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| см. Приложения |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| см. Приложения |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| см. Приложения |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | Сигов А.С. - отв. ред. | НАНОЭЛЕКТРОНИКА. Учебник для бакалавриата и магистратуры: Гриф УМО ВО | М.:Издательство Юрайт ЭБС Юрайт, 2018 | biblio-online.ru |
| 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 |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. | |||
| Э2 | www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. | |||
| Э3 | www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. | |||
| Э4 | www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. | |||
| Э5 | www.microinform.ru/ Учебный центр компьютерных технологий «Микроинформ». | |||
| Э6 | www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. | |||
| Э7 | www.intuit.ru/ Образовательный сайт | |||
| Э8 | www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
| Э9 | www.osp.ru/ Журнал «Открытые системы» | |||
| Э10 | www.ihtika.lib.ru/ Библиотека учебной и методической литературы | |||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| Microsoft Office Microsoft Windows 7-Zip AcrobatReader Python c расширениями PIL | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Профессиональные базы данных: 1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com); 2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/); 3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 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 |
| 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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
| 410К | лаборатория в области электротехники, электроники и схемотех-ники, лаборатория физических методов защиты информации - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; компьютеры Парус 945 MSI PDualCore E2140/512Mb+1024/HDD80Gb/DVD-ROM/LCD17" LG/KM – 11 шт.; учебно-лабораторные стенды – 5 шт.; Контрольно-измерительная аппаратура для измерения частотных свойств, форм и временных характеристик сигналов: осциллограф цифровой АСК-2062 – 5 шт.; Средства для измерения параметров электрических цепей: мультиметр АРРА 205 – 5 шт; Вольтметр 01202-50; Вольт-метр селективный В6-9. Средства гене-рирования сигналов: генератор GFG-8219 A Good Will Instrument Co, Ltd – 5 шт.; Генератор Г5-75; Генератор Г3-112; Генератор Г3-56; Вспомогательное оборудование: Источник питания АТН-1237; Стабилизатор 1202; Стабилизатор 3222 – 3 шт.; Компаратор напряжений Р3009; Усилитель мощности LV-103; Усилитель РУ4-29 – 2 шт.; Акустический комплект 01024; Микрофон МК-202 – 2 шт.; Капсуль МК-301 – 2 шт. |
| 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 |
| Рекомендации по подготовке к лекционным занятиям - перед очередной лекцией необходимо просмотреть по конспекту материал предыдущей лекции. - бегло ознакомиться с содержанием очередной лекции по основным источникам литературы в соответствии с рабочей программой дисциплины; - обратить особое внимание на сущность и графическое сопровождение основных рассматриваемых теоретических положений. Рекомендации по подготовке к лабораторным работам - руководствоваться графиком лабораторных работ РПД; - накануне перед очередной работой необходимо по конспекту или в методических указаниях к работе просмотреть теоретический материал работы; - на лабораторном занятии, выполнив разработку алгоритма и реализовав задание на языке высокого уровня, необходимо проанализировать окончательные результаты и убедится в их достоверности; - обратить внимание на оформление отчета, в котором должны присутствовать: цель работы, описание алгоритма, журнал опытных данных, реализация в опыте, цели работы, необходимые графические зависимости (при их наличии) и их анализ, результаты работы и выводы; - при подготовке к отчету руководствоваться вопросами, приведенными в методических указаниях к данной работе, тренажерами программ на ЭВМ по отчету работ и компьютерным учебником. Рекомендации по подготовке к самостоятельной работе - руководствоваться графиком самостоятельной работы; - выполнять все плановые задания, выдаваемые преподавателем для самостоятельного выполнения, и разбирать на семинарах и консультациях неясные вопросы; - подготовку к зачету необходимо проводить по теоретическим вопросам - при подготовке к зачету параллельно прорабатываете соответствующие теоретические и практические разделы курса, все неясные моменты фиксируйте и выносите на плановую консультацию. |