Основи теорії систем радіозв'язку і телебачення, частина 1

Спеціальність: Телекомунікації та радіотехніка
Код дисципліни: 6.172.03.E.083
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Радіоелектронні пристрої та системи
Лектор: к.т.н., доцент Фабіровський Сергій Євгенович
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Метою викладання дисципліни є завершення підготовки спеціалістів в галузі телекомунікації та радіотехніки. Для цього на базі знань та навиків, набутих при вивчені попередніх та суміжних дисциплін, студенти оволодівають сучасними методами статистичного аналізу та синтезу оптимальних або квазіоптимальних пристроїв обробки радіосигналів і виробляють навики вибору принципу та структури побудови систем радіозв'язку і телебачення різного призначення. Вивчення дисципліни повинно привити студентам системний підхід до проектування радіотехнічних пристроїв, що входять до складу систем радіозв'язку і телебачення.
Завдання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання: 1. Здатність продемонструвати систематичні знання та вміння у галузі розробки систем радіозв'язку і телебачення, які дозволяють розв’язати певні задачі добування та передачі інформації; 2. Розуміння сучасних тенденцій розвитку систем радіозв'язку і телебачення, вміння вибрати оптимальною їх структуру та вміння оцінювати якість роботи цих систем різними методами; 3. Розуміння зв’язків, які існують між окремими пристроями систем радіозв'язку і телебачення, значення вибору технічних характеристик цих пристроїв у відповідності до тактико-технічних характеристик системи; 4. Вміння описувати математично сигнали та шуми, знання їх основних характеристик; 6. Базові уявлення про засоби та методи вимірювання характеристик та параметрів систем та пристроїв радіозв’язку і телебачення; 7. Базові уявлення про сучасні цифрові технології, що застосовуються у пристроях радіозв’язку і телебачення. Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей: загальних: ? здатність логічно мислити та приймати рішення; ? уміння працювати в команді; ? базові знання про будову, принцип дії та характеристики систем та пристроїв радіозв’язку та телебачення. фахових: ? уміння вести підбір радіоелектронних компонентів та засобів для правильного функціонування пристроїв систем радіозв’язку та телебачення; ? уміння самостійно та в складі команди проводити експериментальні та теоретичні дослідження характеристик та параметрів пристроїв радіозв’язку та телебачення; ? здатність проектування окремих вузлів та пристроїв систем радіозв’язку та телебачення; ? здатність до використання вимірювальної апаратури під час експериментів та інших дослідженнях; ? систематичні знання і розуміння сучасних методів синтезу та побудови систем радіозв’язку та телебачення.
Результати навчання: Результати навчання даної дисципліни деталізують такі програмні результати навчання: 1. Здатність продемонструвати систематичні знання сучасних методів проведення досліджень в області систем радіозв’язку і телебачення; 2. Знати основні параметри та показники, що характеризують роботу пристроїв систем радіозв’язку; 3. Знати основні типи та параметри систем аналогового та цифрового радіозв’язку і телебачення. 4. Уміння аргументувати вибір методів розв’язування науково-прикладної задачі, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення; 5. Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи та досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики; 6. Уміння самостійно виконувати експериментальні дослідження та застосовувати дослідницькі навички; 7. Уміння застосовувати системний підхід, інтегруючи знання з інших дисциплін та враховуючи нетехнічні аспекти, підчас розв’язання теоретичних та прикладних задач обраної області наукових досліджень.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: • Пререквізити: фізика, вища математика, теорія імовірностей, математична статистика та випадкові процеси, сигнали та процеси в радіотехніці, статистична радіотехніка, основи телебачення; • Кореквізити: методи генерування та формування сигналів, методи приймання та обробки сигналів, пристрої надвисоких частот та антени, радіоавтоматика.
Короткий зміст навчальної програми: У межах дисципліни розглядаються принципи побудови та функціонування систем та пристроїв радіомовлення і телебачення. Розглядаються особливості схемотехнічної реалізації окремих вузлів пристроїв радіозв’язку та телебачення. Знання, набуті студентами при вивчені дисципліни “Основи теорії систем радіозв'язку і телебачення”, повинні вказати шляхи розвитку систем радіозв’язку та телебачення в цілому.
Опис: 1. Системи радіозв’язку. Предмет та завдання дисципліни. Загальні принципи організації радіозв’язку. Особливості поширення радіохвиль. 2. Радіопередавальні пристрої систем радіозв’язку. Підсилювальні каскади, синтезатори частоти, модулятори. Види модуляцій та маніпуляцій, які використовуються у пристроях аналогового та, відповідно, цифрового радіозв’язку. 3. Радіоприймальні пристрої систем радіозв’язку. Основні параметри приймачів. Приймачі прямого підсилення, супергетеродинні та регенеративні. 4. Вузли радіоприймальних пристроїв. Вхідні кола, попередні підсилювачі радіо та проміжної частот, змішувачі, детектори. Види детекторів. 5. Системи автоматичного регулювання. Системи автоматичного регулювання підсилення. Системи автоматичного фазового підстроювання частоти (ФАПЧ). 6. Програмно-конфігуроване радіо (SDR - Software Defined Radio). Принципи побудови та функціонування. Переваги та недоліки застосування. 7. Системи цифрового радіозв’язку. Цифровий стаціонарний та супутниковий зв’язок. Система цифрового звукового мовлення DAB. Особливості функціонування систем мобільного зв’язку. Завадостійке кодування та псевдовипадкове перестроювання частоти для побудови скритних та завадозахищених систем радіозв’язку. 8. Фізичні основи телебачення. Фізичні особливості зору людини. Трикомпонентна теорія кольору. Узагальнена структура телевізійної системи. Поняття різкості, контрасту та чіткості зображення. Поняття просторової, радіометричної роздільних здатностей та ефективного числа пікселів зображення. 9. Формування телевізійного сигналу. Загальні відомості про телевізійний сигнал та його спектральний склад. Особливості побудови систем кольорового телебачення NTSC, SECAM та PAL. 10. Системи цифрового телебачення. Структура телевізійного растра. Частота дискретизації та квантування за рівнем. Дослідження аналого-цифрового перетворювача. Стандарти кодування відеопотоків MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC. Система DVB-T/T2. Особливості систем кабельного DVB-C/C2, та супутникового DVB-S/S2 телебачення.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах: - вибіркове усне опитування перед початком занять; - оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін. Контрольні запитання поділяються на: а) тестові завдання – вибрати вірні відповіді; б) проблемні – створення ситуацій проблемного характеру; в) питання-репліки – виявити причинно-наслідкові зв’язки; г) ситуаційні завдання – визначити відповідь згідно певної ситуації; д) питання репродуктивного характеру – визначення практичного значення. Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та виконання екзаменаційної роботи.
Критерії оцінювання результатів навчання: • Поточний контроль під час виконання лабораторних та практичних робіт (30%); • Семестровий контроль (екзамен) (60% – письмова компонента, 10% – усна компонента).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: • Шклярський В.І. Телевізійні системи та комплекси. Конспект лекцій з дисципліни «Телевізійні системи та комплекси» (електронний варіант) для студентів спеціальності «Радіоелектронні пристрої, системи та комплекси». Уклав Шклярський В.І. 2012. — 80 с. • Теорія сигналів. / Сумик М., Прудиус І., Сумик Р. /: Підручник. – Львів, «Бескид БІТ», 2008. • Сумик М.М. Основи теорії радіотехнічних систем: Навчальний посібник для вузів. –Львів, Видавництво «ЛП», 2005. • Конахович Г.Ф. Системи радіозв’язку: навч. посібник, 2004. • Васин В.В., Степанов В.М. Справочник-задачник по радиолокации: Навчальний посібник. – М.: Сов. радио, 1977.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).