Студенттерге арналған пәннің бағдарламасы

Электрік байланыс теориясы пәні бойынша

050719 «Радиотехника, электроника және телекоммуникация»

мамандығының студенттері үшін

Павлодар

пәннің бағдарламасын ПМУ ҰС Н 7.18.2/11

бекіту парағы

Энергетика

факультетінің деканы

___________А.П.Кислов

2009 ж. «___»____

Құрастырушы: аға оқытушы _______ Д.Т. Амренова

Электрік байланыс теориясы пәні бойынша

050719 «Радиотехника, электроника және телекоммуникация»

мамандығының студенттері үшін
Бағдарлама « » 200__ж. бекітілген жұмыс оқу бағдарламасы негізінде әзірленді.
200_ж. «___»____________кафедра отырысында ұсынылған

Хаттама №_____.

Энергетика факультетінің әдістемелік кеңесімен құпталған

«__» __________. 200__ж. №____ хаттама

ӘК төрағасы ____________ Кабдуалиева М.М.

ОҚЫТУШЫ ТУРАЛЫ МӘЛІМЕТТЕР

Амренова Дана Темирболатовна, «Радиотехника және телекоммуникациялар» кафедрасының аға оқытушысы (дәріс, СОӨЖ).

Оразова Гаухар Отегеновна, «Радиотехника және телекоммуникациялар» кафедрасының оқытушысы (зертханалық сабақтар,).
1 ПӘННІҢ МАҚСАТЫ МЕН МІНДЕТТЕРІ
1.1 Пәннің мақсаты Телекоммуникациялық жүйелердегі ақпарат таратудың негізгі өлшем заңдылықтарын оқып білу. Одан басқа студенттерді телекоммуникациялық жүйелер мен желілердің құрылу принциптерімен, модельдерімен және негізгі концепцияларымен, олардың қазіргі даму тенденцияларымен телекоммуникациялар аймағындағы стандарттарымен таныстыру қажет.

1.2 Пәннің міндеттері:

студенттер пәнді оқу барысында телекоммуникациялық жүйелердің бөгеуіл орнықтылығының және өтілу қабілетінің реалдық және шектік мүмкіншіліктерін бағуға, сигналдарды өндеу, түрлендіру және қалыптастыру аналогтық пен цифрлық құрылғыларындағы физикалық процесстерін математикалық талдауды өз бетінше жасауға мүмкіншілік беретін ептіліктер, дағдылар және білімді қалыптастырып шығу керек.

«Электрлік байланыс теориясы» курсы байланыс жүйелердегі арналардың, бөгеуілдердің, сигналдардың және хабарлардың ықтималдық модельдерінің негізінде қазіргі телекоммуникациялық жүйелерімен құрылғыларын синтездеуге және талдауға бірыңғай методологиялық тәсіл қабылданған.
2 ПЕРЕРЕКВИЗИТТЕРІ
Пәнді игеру үшін студенттер келесі пәндерді өқып білу керек:

1. Физика ( электр, магнетизм)

2.Жоғары (көрсеткіштік функциялар, дифференциалды теңдеулерді шешу, матрицалар теориясы, векторлық алгебра, Фурье- Лапластың түрлендіруі, комплекстік айнымалылардың функциялары)

3. Есептік-информатикалық техника (ЭЕМ теңдеулер жүйелерін есептеу әдістері, компьютерде (ЭЕМ) бағдарламаларды жасау)

4 Электроника.

5 Схемотехника негіздерін.

6 Тізбектер негіздерінің теориясын.

7 Инженерлік графиканы.

Электрбайланыс туралы жалпы мәліметтер. Халық шаруашылығындағы электрбайланыстың орны және ролі. Байланыс және ақпарат тарату әрекет сияқты. Ақпарат тарату жүйелерінің мысалдары.

Ақпартат, хабарлар, сигналдар. Хабарлар, олардың көздері және алғыштары. Сигнал хабар тасымалдауыш сияқты. Хабар және ақпарат. Сигналдар мен хабарлардың кездейсоқ сипаты. Үздіксіз хабарларды тарату. Модуляция хабарды сигналға түрлендіру операциясы сипаты. Сигналдардың негізгі параметрлері: ұзақтығы, спектрдің жалпақтығы және динамикалық диапазоны.Мысалы: сөйлемдік (телефондық), хабартаратулық, телевизиялық, телеграфтық сигналдар, мәліметтер тарату сигналдары.

Жүйелер, арналар және байланыс желілері. Байланыс жүйесі және байланыс арнасы. Байланыс жүйенің құрылымдық сұлбасы. Дискреттік хабарлар жүйесінің құрылымдық сұлбасы, модем және кодек.

Дискреттік және үздіксіз арналар, олардың негізгі сипаттамалары. Көпарналық тарату жүйелері. Байланыс жүйелері туралы түсінік.

Арналардың бұрмаланулар және бөгеуілдер.

Кодалау және модулция. Демодуляция және декодалау. Үздіксіз хабарлардың цифрлық кодалауы.

Хабарлар, сигналдар және бөгеуілдер классификациясы, детерменирленген және кездейсоқ процесстері, олардың математикалық моделдері. Процесстердің тікелей және жанама моделдері. Әртүрлі метрикалық және топологиялық кеңістіктерде сигналдармен хабарларды ұсыну.

Сигналдар кеңістігінің базистік функциялары бойынша ортогоналдық қатарға функцияларды жіктеу. Функциондық түзу сызықтық кеңістіктерінің элементтерінің арасындағы негізгі қатынастар.Жалпыланған Фурье қатары. Сигналдардың спектралдық және уақыттық ұсыну Котельников теоремасы. Уолш базиста аналогтық сигналды жіктеу. Цифрлық сигналдарды Хемминг кеңістігінің векторларымен ұсыну.

Кездейсоқ процесстер және олардың негізгі сипаттамалары, стационарлық және стационарлықсыз кездейсоқ процесстер. Стационарлық кездейсоқ процесстердің эргодикалық қасиеті. Стационарсыздық кездейсоқ процесстердің ерекшеліктері. Корреляция функциялары және олардың қасиеттері Гаусстік кездейсоқ процессі. Қуат тығыздығының спектрі және оның корреляция функциясымен байланысты. Шектелінген спектрі бар «ақ» шудың корреляция функциясы. Спектрдің нәтижелі жалпақтығы.

Сигналдардың фазасы және иілгіші. Аналитикалық сигнал. Жіңішке жолақтық сигналдың квадратуралық компоненттері. Жіңішке кездейсоқ процесстің комплекстік және квазигармоникалық көрсетуі.

Комплекстік сигнал, Гильберт түрлендіруі, иілгіштік статикалық сипаттамалары және жіңішке жолақтық кездейсоқ процесстің корреляциялық функциясы.

Амплитудалық модуляцияның (АМ) сигналдарын детектрлеу және қалыптастыру. Басылған тасушысы бар амплитудалық модуляция (АМ – БТ) және уақыттық көрсетуі. Түзу сызықты емес тізбектердегі модуляцияланған сигналдарды қалыптастыру.Электронды есеп машинасында модуляциялық сипаттамаларды талдау. Модуляциялардың сұлбалары. Когеренттік және когеренттіксіз детектрлеудің принципі. Детектрлеу үшін параметрлік және түзусызықтық емес элементтерді пайдалану. БЖМ, АМ – ТБ, АМ сигналдар детектрлерінің сұлбалары. Электронды есеп машинасында детектрлердің сипаттамаларын талдау.

Бұрыштық модуляция сигналдарын детектрлеу және қалыптастыру. Хабарлардың детерминирленген және кездейсоқ модельдері үшін жиіліктік және уақыттық аймақтарындағы бұрыштық модуляция сигналдарының қасиеттері және сипаттамалары. Жіңішке жолақтық және кең жолақтық бұрыштық модуляция сигналдарының қасиеттері және сипаттамалары. ЖМ және ФМ сигналдарын қалыптастыру. Түзу сызықты емес тізбектердегі бұрыштық модуляция сигналдарының детектрлеу принциптері. Фазалық және жиіліктік детектрлердің сұлбалары.

Дискретті хабарлармен модуляцияланған сигналдарды детектрлеу және қалыптастыру. Синхрондау түсінігі және электрбайланыс жүйелеріндегі онымен қамтамасыз ету принциптері.

Импульстік тасушының детектреуі және модулциясы. Амплитудалы импульстік модуляцияның әдістері. Детерминирленген және кездейсоқ хабарлар кезінде импульсті модуляцияланған тербелістердің спектрлері.

Амплитудалық және бұрыштық модуляцияның бөгеіл орнықтылығы оптималсыздық детектрлерді пайдалану кезіндегі қабылдаудың бөгеуіл орнықтылығы. АМ – сигналдардың диодты детектрінің бөгеуіл орнықтылығын талдау, сигнал – бөгеуіл шығыстық қатынасы және оның бөгеуілмен сигналдың модуляция параметрлеріне тәуелділігі. Когеренттік детектрлеудің бөгеуіл орнықтылығы. ЖМ бөгеіл орнықтылығы, ЖМ кезіндегі табалдырылық құбылысы.

Байланыс арналары туралы жалпылама мәліметтер. Электрбайланыс арналарының классификациясы. Техникалық реализациясы, жұмыс әрекеті және қызметі бойынша телекоммуникациялық жүйелердің классификациясы. Ақпарат тарату жүйелеріндегі пайдаланылатын электрмагниттік тербелістердің жиіліктері диапазоны.

Байланыс арналардың түзу сызықты және түзу сызықты емес моделдері.

Түзу сызықты және түзу сызықты емес байланыс арналарда сигналдарды түрлендіру. Детерминирленген түзу сызықты арналарда детерминирленген сигналдарды түрлендіру. Детерминирленген сигналдардың энергетикалық сипаттамаларын түрлендіру. Кездейсоқ байланыс арналар арқылы сигналдардың өтуі. Кездейсоқ түзу сызықты арналар және олардың сипаттамалары, сымдық және радиоарналардың ерекшеліктері, сигналдар тынуы. Арнадағы аддитивтік бөгеуілдер. Флуктуациялық, нақтылық және импульстік бөгеуілдер, олардың ықөтималдық сипаттамалары. Кванттық шу.

Үздіксіз арналардың модельдері. Бөгеуілдерсіз идеялық арна, аддитивтік Гаусстік шуы бар арна. Сигналдың анықталмаған фазасы және аддитивтік Гаусстік шуы бар арна. Бірсәулелі арна. Аддитивтік шуы және символ аралық интерференциясы бар арна.

Дискретті арналардың модельдері. Еске сақтаулы бар дискреттік арналардың кейбір модельдері. Дискретті – үздіксіз арнаның моделі.

Ток резонансы. Параллельді контурдың жиіліктік сипаттамасы.

3.1.6 Дискретті хабарлар тарату жүйелерінің бөгеуіл орнықтылық теориясы

Үздіксіз хабарлар цифрлық тарату туралы жалпылама мәліметтер. Дискретті хабарлардың оптималдық демодуляторы (қабылдағышы) туралы мәселе қою. Дискретті хабарлар қабылдауының ережелері және сапа критериясы. Ақ алдитивтік шудың бар кезіндегі бұрмалануларсыз дискретті – үздіксіз арнада оптималдық қабылдау. Дұрыс қабылдаудың орташа ықтималдығының максимум критериясы. Апостериорлық ықтималдық максимум ережесі бойынша құрылған есептейтін сұлба. Шынұқсастық қатынасы.

Толық белгілі сигналдар (коеренттік қабылдау) кезіндегі қабылдаудың оптималдық алгоритмдері. Келісілген фильтрі бар оптималдық қабылдағыш. Оптималдық қабылдағыштардың (корреляциялық қабылдағыш, келісілген фильтр) сұлбаларының және алгоритмдерінің синтезі.

Оптималдық когеренттік қабылдаудың бөгеуіл орнықтылығы. Дәл белгілі көпшілік сигналдар кезіндегі потенциалдық бөгеуіл орнықтылығы. Ақ Гаусстік шу кезіндегі сигналдардың екіншілік жүйесі үшін қабылдау қатесінің ықтималдығы.

Анықталмаған фазасы (когеренттік қабылдау) бар сигналдарды қабылдау. Сигналдлың амплитудасы және фазасы анықталмаған кездегі оптималдық қабылдау.

Витерби процессоры

Когеренттік және когерентсіздік қабылдаудың потенциалдық бөгеуіл орнықтылығын салыстыру.

3.1.7 Байланыс арналары бойынша хабарлар таратудың потенциалдық мүмкіншіліктері (ақпарат теориясының негіздері)

Бөгеуілдерді бір арналарында дискреттік хабарлар таратудың жоғары дұрыстығын қамтамасыз ету мәселесі.

Байланыс дискреттік арналардың потенциалдық мүмкіншіліктері. Декодалау және кодалау, байланыс дискреттік арнаның, дискреттік хабарлардың көзін анықтау. Ақпарат теориясының негізгі түсініктемелік аппараты. Байланыс дискреттік арнасы үшін Шенонның кодалау теоремасы.

3.1.8 Байланыс арналармен көздерді кодалау

Кодалау әдістерінің классификациясы. Хабарлар көздерінің кодалау конструтивтік әдістері.

Бөгеуіл орнықтылық (арналық) кодалау. Блоктардың фиксирленген ұзындығы бар (қателер ықтималдықтарының экспоненттері) кодалар үшін оптималдық декодалау қатесінің ықтималдығы. Қателердің түзету және гравитациялық байқауы бар кодалау. Түзу сызықты кодаларды декодалау. Тексеру матрицалар. Түзу сызықты екіншілік кодалардың маңызды класс астындағылары.

Хемминг кодалары. Түзу сызықты кодалармен қателер түзетудің конструтивтік алгоритмдері. Қателерді түзету және байқау. Циклдіу кодалар. Туғызатын полонизм. Циклдіу кодалардың кодалау әдістері. Қателерді түзету және байқау кезіндегі декодалау. Еске сақтаулы ар арналардағы кодалау. Қателерді топтау.

Тақырыбы – Сигналдар модуляциясы

мамандықтың жұмыс оқу жоспарынан көшірме

Пән бойынша қорытындылық бақылау құрамына емтихан және күнделікті үлгеруді бақылауы кіреді.

Семестрдің ортасы мен аяғында пәннің өтілген модулі бойынша 100 баллдық шкаламен ағымдық үлгерім (АҮ) бағасы анықталады, бұл келесілерге қатынасты балдар суммасы:

сабаққа дайындалу, сабаққа белсенді қатысу үшін;

өзіндік және зертханалық жұмыстарды сапалы және уақытында орындау мен қорғау үшін;

КЖ/КЖ-дың бөлімдерінің уақытында және сапалы орындалуы ушін; сабаққа қатысу үшін және т.б.

Межелік бақылаудың (МБ) бағасы 100 балдық шкаламен анықталады.

Межелік бақылауға пән бойнша АҮ-нің балдары бар студенттер жіберіледі.

АҮ және МБ бағалары бойынша студенттің пән бойынша рейтингі (Р1 және Р2) анықталады. Р1(2) = АҮ1(2)*0,7 + МБ1(2)*0,3.

Студенттің пән бойынша семестрдегі жіберілу рейтингінің бағасы РЖ= (Р1+Р2)/2 тең.

Егер пәнде оқу жоспарына сәйкес курстық жұмыс (жоба) және емтихан бар болса, онда КЖ-ты қорғау бағасы жіберілу рейтингін анықтау кезінде есепке алынады.

РЖ= (Р1+Р2)*0,7/2 + КЖ*0,3.

Сырттай оқитын студенттер үшін жіберілу рейтингінің бағасы сәйкесінше мынаған тең.

РЖ = Р1 или РЖ = Р1*0,7 + КЖ*0,3.

Студенттердің әрбір пән бойынша оқушылық жетістіктері қортындылық (Қ) бағамен анықталады. Бұл баға РЖ және ҚБ бағаларының салмақтық үлестерін ескере отырып, РЖ және ҚБ бағаларының қосындысына тең.

Қ = РЖ*СҮРЖ+ ҚБ*СҮҚБ

Салмақтық улестер жыл сайын университеттің ғалымдық кеңесімен бекітіледі және РЖ үшін 0,6-дан кем емес, ал ҚБ ншін 0,4-тен үлкен емес болуы тиіс.

Қортындылық бақылаудың бағасын көтеру үшін оң бағаны қайта тапсыруға болмайды.

Балдармен қортындылық баға(Қ)	Балдардың сандық эквиваленті(С)	Әріптік жуйедегі баға	Баға қалыптасқан жуйе бойынша
			Емтихан, дифсынақ	Сынақ
95-100	4	A	Өте жақсы	Есептелді
90-94	3,67	А-
85-89	3,33	B+	Жақсы
80-84	3,0	B
75-79	2,67	B-
70-74	2,33	C+	Қанағат
65-69	2,0	C
60-64	1,67	C-
55-59	1,33	D+
50-54	1,0	D
0-49	0	F	Қанағат емес	Есептелмеді

Жазалау шаралары келесі тәртіп бұзғандарға қолданылады:

-зертханалық сабағын дәлелсіз себеппен босатса баллдардың барлығы шегеріледі; зертханалық жұмысты өз уақытында орындамай және оны өз уақытында қорғамаса 2 балл шегеріледі;

-сабаққа қалып қойса 1 балл алынады;

-дәріс және зертханалық сабақтарға белсенді қатысса 2 балл қосылады.

5.3 Бақылау шаралардың күнтізбелік графигі