rpd000005665 (1008232)
Текст из файла
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
______________Куприков М.Ю.
“____“ ___________20__
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000005665)
Цифровая обработка сигналов
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
| Направление подготовки | Информационная безопасность | |||||
| Квалификация (степень) выпускника | Бакалавр | |||||
| Профиль подготовки | Комплексная защита объектов информатизации | |||||
| Форма обучения | очная | |||||
| (очная, очно-заочная и др.) | ||||||
| Выпускающая кафедра | 402 | |||||
| Обеспечивающая кафедра | 402 | |||||
| Кафедра-разработчик рабочей программы | 402 | |||||
| Семестр | Трудоем-кость, час. | Лек-ций, час. | Практич. занятий, час. | Лаборат. работ, час. | СРС, час. | Экзаменов, час. | Форма промежуточного контроля |
| 7 | 144 | 24 | 22 | 16 | 55 | 27 | Э |
| Итого | 144 | 24 | 22 | 16 | 55 | 27 |
Москва
2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы рабочей программы
-
Цели освоения дисциплины
-
Структура и содержание дисциплины
-
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
-
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Приложения к рабочей программе дисциплины
Приложение 1. Аннотация рабочей программы
Приложение 2. Cодержание учебных занятий
Приложение 3. Прикрепленные файлы
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 090900 Информационная безопасность
Авторы программы :
| Карпухин Е.О. | _________________________ |
| Заведующий обеспечивающей кафедрой 402 | _________________________ |
Программа одобрена:
| Заведующий выпускающей кафедрой 402 _________________________ | Декан выпускающего факультета 4 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Цифровая обработка сигналов является достижение следующих результатов образования (РО):
| N | Шифр | Результат освоения |
Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))
| N | Шифр | Компетенция |
| 1 | ПК-23 | Способен принимать участие в проведении экспериментально-исследовательских работ системы защиты информации с учетом требований по обеспечению информационной безопасности |
| 2 | ПК-27 | Способен принимать участие в организации контрольных проверок работоспособности и эффективности применяемых программно-аппаратных, криптографических и технических средств защиты информации |
| 3 | ПК-30 | Способен применять комплексный подход к обеспечению информационной безопасности в различных сферах деятельности |
| 4 | ПК-3.1 | Способность обоснованно выбирать и (или) строить адекватные объектные, математические и алгоритмические модели информационных систем |
| 5 | ПК-3.9 | Способность выполнять сравнительную оценку опасности информационных процессов и предложить систему мер для парирования угроз |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных(ые) единиц(ы), 144 часа(ов).
| Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
| Цифровая обработка сигналов | Дискретные сигналы и системы | 2 | 2 | 8 | 7 | 19 | 144 |
| Преобразование Фурье | 2 | 2 | 4 | 5 | 13 | ||
| Корреляция и свертка | 4 | 2 | 0 | 5 | 11 | ||
| Z-преобразование | 0 | 2 | 0 | 1 | 3 | ||
| Ортогональные преобразования сигналов | 4 | 2 | 0 | 5 | 11 | ||
| Цифровая фильтрация | 2 | 4 | 4 | 6 | 16 | ||
| Методы синтеза цифровых фильтров | 6 | 4 | 0 | 8 | 18 | ||
| Приложения ЦОС | 4 | 4 | 0 | 6 | 14 | ||
| Всего | 24 | 22 | 16 | 43 | 105 | 144 | |
-
Содержание (дидактика) дисциплины
В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.
1. Дискретные сигналы и системы
- 1.1. Дискретные сигналы и их типы
- 1.2. Дискретные системы и их типы
- 1.3. Линейные инвариантные к сдвигу системы
- 1.4. Представление сигналов и систем в частотной области
- 1.5. Физическая реализуемость и устойчивость дискретных систем обработки
2. Преобразование Фурье
- 2.1. Разложение в ряд Фурье и его свойства
- 2.2. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ)
- 2.3. Свойства дискретного преобразования Фурье
- 2.4. Искажения сигналов при ДПФ
- 2.5. Теорема Котельникова В.А. Быстрое преобразование Фурье
3. Корреляция и свертка
- 3.1. Корреляционная функция
- 3.2. Взаимная корреляционная функция
- 3.3. Автокорреляционная функция, ее свойства
- 3.4. Связь между корреляционными функциями и спектрами сигналов
- 3.5. Линейная свертка конечных последовательностей. Алгоритмы реализации свертки
4. Z-преобразование
- 4.1. Дискретное преобразование Лапласа
- 4.2. Z-преобразование. Z-преобразования некоторых последовательностей
- 4.3. Свойства Z-преобразования: линейность, задержка, свертка последовательностей, перемножение последовательностей, задержка физически реализуемых послед
5. Ортогональные преобразования сигналов
- 5.1. Класс ортогональных функций
- 5.2. Дискретное преобразование Гильберта
- 5.3. Свойства преобразования Гильберта
- 5.4. Вейвлет-преобразование
- 5.5. Виды вейвлет-прсобразоваиия, ортонормированные базисы вейвлетов
6. Цифровая фильтрация
- 6.1. Системы, описываемые разностными уравнениями
- 6.2. Импульсная характеристика
- 6.3. Передаточная функция
- 6.4. Частотная характеристика
- 6.5. Связь между характеристиками
- 6.6. Фильтры с конечной и бесконечной импульсной характеристикой
- 6.7. Структурные схемы фильтров
- 6.8. Устойчивость цифровых фильтров
7. Методы синтеза цифровых фильтров
- 7.1. Методы синтеза КИХ-фильтров
- 7.2. Синтез фильтров по методу окна
- 7.3. Весовые функции в методе окна
- 7.4. Фильтры на основе частотной выборки
- 7.5. Синтез оптимального фильтра
- 7.6. Основные методы синтеза КИХ-фильтров
- 7.7. Аналоговые фильтры, их типы и характеристики
- 7.8. Методы аппроксимации аналоговых фильтров
8. Приложения ЦОС
- 8.1. Изменение частоты дискретизации сигнала
- 8.2. Постановка задачи интерполяции
- 8.3. Способы интерполяция
- 8.4. Множественная фильтрация
- 8.5. Модуляция и демодуляция сигналов
- 8.6. Цифровой спектральный анализ
-
Лекции
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема лекции | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Дискретные сигналы и системы | 2 | Дискретные сигналы и их типы. Дискретные системы и их типы. Линейные инвариантные к сдвигу системы. | 1.1, 1.2, 1.3 |
| 2 | 1.2.Преобразование Фурье | 2 | Разложение в ряд Фурье и его свойства. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ). Свойства дискретного преобразования Фурье | 2.1, 2.2, 2.3 |
| 3 | 1.3.Корреляция и свертка | 2 | Корреляционная функция. Взаимная корреляционная функция. Автокорреляционная функ¬ция, ее свойства. | 3.1, 3.2, 3.3 |
| 4 | 1.3.Корреляция и свертка | 2 | Связь между корреляционными функциями и спектрами сигналов. Связь между корреляционными функциями и спектрами сигналов. | 3.4, 3.5 |
| 5 | 1.5.Ортогональные преобразования сигналов | 2 | Класс ортогональных функций. Дискретное преобразование Гильберта. Свойства преобразования Гильберта | 5.1, 5.2, 5.3 |
| 6 | 1.5.Ортогональные преобразования сигналов | 2 | Вейвлет-преобразование. Виды вейвлет-преобразоваиия, ортонормированные базисы вейвлетов. | 5.4, 5.5 |
| 7 | 1.6.Цифровая фильтрация | 2 | Системы, описываемые разностными уравнениями. Импульсная характеристика. Передаточная функция. Частотная характеристика. | 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 |
| 8 | 1.7.Методы синтеза цифровых фильтров | 2 | Методы синтеза КИХ-фильтров. Синтез фильтров по методу окна. Весовые функции в методе окна. | 7.1, 7.2, 7.3 |
| 9 | 1.7.Методы синтеза цифровых фильтров | 2 | Фильтры на основе частотной выборки. Синтез оптимального фильтра. Основные методы синтеза КИХ-фильтров. | 7.4, 7.5, 7.6 |
| 10 | 1.7.Методы синтеза цифровых фильтров | 2 | Аналоговые фильтры, их тины и характеристики. Методы аппроксимации аналоговых фильтров. | 7.7, 7.8 |
| 11 | 1.8.Приложения ЦОС | 2 | Изменение частоты дискретизации сигнала. Постановка задачи интерполяции | 8.1, 8.2 |
| 12 | 1.8.Приложения ЦОС | 2 | Способы интерполяция. Множественная фильтрация. | 8.3, 8.4 |
| Итого: | 24 | |||
-
Практические занятия
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема практического занятия | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Дискретные сигналы и системы | 2 | Представление сигналов и систем в частотной области. Физическая реализуемость и устойчивость дискретных систем обработки | 1.4, 1.5 |
| 2 | 1.2.Преобразование Фурье | 2 | Искажения сигналов при ДПФ. Теорема Котельникова В.А. Быстрое преобразование Фурье | 2.4, 2.5 |
| 3 | 1.3.Корреляция и свертка | 2 | Обработка информации с помощью электронных таблиц | 3.1, 3.2, 3.3 |
| 4 | 1.4.Z-преобразование | 2 | Дискретное преобразование Лапласа. Z-преобразование Z-преобразования некоторых последовательностей | 4.1, 4.2, 4.3 |
| 5 | 1.5.Ортогональные преобразования сигналов | 2 | Дискретное преобразование Гильберта. Вейвлет-преобразование. | 5.2, 5.4 |
| 6 | 1.6.Цифровая фильтрация | 2 | Связь между характеристиками. Фильтры с конечной и бесконечной импульсной характеристикой | 6.5, 6.6 |
| 7 | 1.6.Цифровая фильтрация | 2 | Структурные схемы фильтров. Устойчивость цифро¬вых фильтров. | 6.7, 6.8, 6.6 |
| 8 | 1.7.Методы синтеза цифровых фильтров | 4 | Синтез оптимального фильтра. Методы аппроксимации аналоговых фильтров. | 7.5, 7.8 |
| 9 | 1.8.Приложения ЦОС | 4 | Модуляция и демодуляция сигналов. Цифровой спектральный анализ | 8.5, 8.6 |
| Итого: | 22 | |||
-
Лабораторные работы
| № п/п | Раздел дисциплины | Наименование лабораторной работы | Наименование лаборатории | Объем, часов | Дидакт. единицы |
| 1 | 1.1.Дискретные сигналы и системы | Исследование цифровых сигналов и их спектров. | 4 | 1.1, 1.4, 1.5 | |
| 2 | 1.1.Дискретные сигналы и системы | Дискретизация и квантование аналогового гармонического сигнала. | 4 | 1.2, 1.5 | |
| 3 | 1.2.Преобразование Фурье | Преобразование Фурье. Спектральный анализ сигналов. | 4 | 2.1, 2.3 | |
| 4 | 1.6.Цифровая фильтрация | Исследование алгоритмов цифровой фильтрации | 4 | 6.6, 6.7 | |
| Итого: | 16 | ||||
-
Типовые задания
| № п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Наименование типового задания |
| Итого: | |||
-
Курсовые работы и проекты по дисциплине
1.1. Курсовая работа
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
