Рабочая программа дисциплины (модуля) по дисциплине

Скачать 175.46 Kb.

Название	Рабочая программа дисциплины (модуля) по дисциплине
Тип	Рабочая программа

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Рабочая программа

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский физико-технический институт (государственный университет)»

МФТИ

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной и методической работе

_______________ Д.А. Зубцов

«___»______________ 20___ г.
Рабочая программа дисциплины (модуля)

по дисциплине: Технологии физического уровня беспроводных сетей

по направлению: Прикладные математика и физика (бакалавриат)

профиль подготовки/

магистерская программа: Инфокоммуникационные и вычислительные системы и технологии

факультет: радиотехники и кибернетики

кафедра: проблем передачи информации и анализа данных

курс: 4

квалификация: бакалавр
Семестр, формы промежуточной аттестации: 8 (Весенний) - Дифференцированный зачёт
Аудиторных часов: 34 всего, в том числе:

лекции: 34 час.

практические (семинарские) занятия: 0 час.

лабораторные занятия: 0 час.
Самостоятельная работа: 6 час. всего, в том числе:

задания, курсовые работы: 0 час.
Подготовка к экзамену: 0 час.
Всего часов: 40, всего зач.ед.: 1

Программу составили: А.П. Кулешов, академик РАН; Д.С. Осипов, кандидат технических наук

Программа обсуждена на заседании кафедры
14 мая 2014 года
СОГЛАСОВАНО:
Заведующий кафедрой А.П. Кулешов
Декан факультета радиотехники и кибернетики С.Н. Гаричев
Начальник учебного управления И.Р. Гарайшина

1. Цели и задачи
Цель дисциплины

Освоение студентами основных технологий, применяемых при передаче цифровой информации в современных системах связи.
Задачи дисциплины

- фундаментальная подготовка студентов в области теории передачи информации;

- формирование у студентов навыков применения полученных знаний при проектировании, исследовании и моделировании телекоммуникационных сетей и систем;

- консультирование студентов, при проведении ими самостоятельных исследований в области построения телекоммуникационных сетей и систем.

2. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы бакалавриата (магистратуры

Дисциплина «Технологии физического уровня беспроводных сетей» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла Б.1.
Дисциплина «Технологии физического уровня беспроводных сетей» базируется на дисциплинах:
Теория вероятностей;

Гармонический анализ.
Дисциплина «Технологии физического уровня беспроводных сетей» предшествует изучению дисциплин:
Теоретические основы беспроводной связи;

Технологии сотовой связи.

3. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной

Освоение дисциплины «Технологии физического уровня беспроводных сетей» направлено на формирование следующих общекультурных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций бакалавра/магистра:

способность анализировать научные проблемы и физические процессы, использовать на практике фундаментальные знания, полученные в области естественных наук (ОК-1);

способность осваивать новую проблематику, терминологию, методологию и овладевать научными знаниями и навыками самостоятельного обучения (ОК-2);

способность логически точно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, формулировать свою точку зрения; владение навыками ведения научной и общекультурной дискуссий (ОК-4);

способность применять в своей профессиональной деятельности знания, полученные в области физических и математических дисциплин, включая дисциплины: информатика, программирование и численные методы; физические основы получения, хранения, обработки и передачи информации; высшая математика (ПК-1);

способность понимать сущность задач, поставленных в ходе профессиональной деятельности, и использовать соответствующий физико-математический аппарат для их описания и решения (ПК-3);

способность использовать знания в области физических и математических дисциплин для дальнейшего освоения дисциплин в соответствии с профилем подготовки (ПК-4);

способность применять теорию и методы математики для построения качественных и количественных моделей (ПК-8);

способность работать в коллективе исполнителей над решением конкретных исследовательских и инновационных задач (ПК-9).

В результате освоения дисциплины обучающиеся должны

знать:

- фундаментальные принципы построения телекоммуникационных сетей и систем;

- методы приема и передачи данных в современных телекоммуникационных системах и сетях;

- современные тенденции развития телекоммуникаций;

уметь:

- самостоятельно формулировать и решать научно-исследовательские задачи в области проектирования телекоммуникационных систем;

- использовать полученные знания и навыки для исследования моделей систем множественного доступа;

владеть:

- навыком освоения большого объема информации;

- математическими методами описания и исследования телекоммуникационных сетей и систем.

4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

4.1. Разделы дисциплины (модуля) и трудоемкости по видам учебных занятий

№	Тема (раздел) дисциплины	Виды учебных занятий, включая самостоятельную работу
№	Тема (раздел) дисциплины	Лекции	Практич. (семинар.) занятия	Лаборат. работы	Задания, курсовые работы	Самост. работа
1	Методы цифровой модуляции	8				1
2	Каналы связи	6				1
3	Задача множественного доступа	6				1
4	Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа	6				1
5	Пространственное разнесение	4				1
6	Общая структура физического уровня широкополосного радиоинтерфейса	4				1
Итого часов		34				6
Общая трудоёмкость		40 час., 1 зач.ед.

4.2. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам)
Семестр: 8 (Весенний)
1. Методы цифровой модуляции.
Методы цифровой модуляции. Представление сигнала в виде комплексной функции. Гильбертово пространство. Методы цифровой модуляции: ASK, PSK, FM и QAM.

Ортогонализация Гильберта-Шмидта. Мультиплексирование с использованием ортогональных частот (OFDM) и его использование в современных системах связи.
2. Каналы связи
Каналы связи: общая классификация. Особенности распространения сигнала в беспроводных каналах связи: затухание сигнала на расстоянии, замирания, смещение частоты несущей. Классификация замираний и ее связь с параметрами системы связи. Линейный фильтр как модель канала с замираниями. Распределения Релея, Райса и Накагами. Оценивание параметров беспроводных каналов связи. Компенсация искажений сигнала при распространении по беспроводным каналам связи. Синхронизация в системах связи использующих беспроводные каналы.
3. Задача множественного доступа.
Задача множественного доступа. Модели систем множественного доступа: модель с центральным узлом и модель без центрального узла. Прямой и обратный каналы и методы их разделения (TDD и FDD). Методы доступа TDMA и FDMA. Использование OFDM в системах множественного доступа: OFDMA.
4. Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа.
Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа. Использование последовательностей с низкой корреляцией для разделения пользователей в системах множественного доступа (DS CDMA). Выбор ансамблей кодовых последовательностей и особенности приема в DS CDMA. Псевдослучайная перестройка рабочей частоты (FH CDMA). Связь с использованием сигналов со сверхширокой полосой (UWB). Использование линейной частотной модуляции в системах множественного доступа (CSS).
5. Пространственное разнесение.
Пространственное разнесение. Технология многоантенной передачи MIMO. Коды для многоантенной передачи: критерии построения и примеры конструкций.
6. Общая структура физического уровня широкополосного радиоинтерфейса.
Общая структура физического уровня широкополосного радиоинтерфейса. Эволюция технологий физического уровня в сетях WLAN на примере IEEE 802.11, WMAN на примере IEEE 802.16, WPAN на примере Wireless USB, ECMA 368, IEEE 802.15.3a/c, Bluetooth, IEEE 802.15.4.
5. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине (модулю)
Учебная аудитория, оснащенная мультимедийным оборудованием (проектор или плазменная панель), доской.
6. Перечень основной и дополнительной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля)
Основная литература

1. Krouk E. and Semenov S. (ed.) Modulation and Coding Techniques in Wireless Communications.John Wiley & Sons. 1st edition. Chichester, UK, 2011.

2. Zigangirov, K. Sh. Theory of Code Division Multiple Access Communication // IEEE Press. Piscataway, New Jersey, 2004.

3. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов: принципы и приложения М: Техносфера, 2007. - 488 с.
Дополнительная литература

1. Glisic S. Advanced Wireless Communications: 4G Cognitive and Cooperative Broadband Technology (2^nd edition) // John Wiley & Sons. Chichester, UK, 2007.

2. Molisch A. F. Wireless Communications (2^nd edition) // John Wiley & Sons. Chichester, UK, 2011.

3. Seybold J.S. Introduction to RF Propagation // John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, USA, 2005.

4. Kühn V. Wireless Communications over MIMO Channels: Applications to CDMA and Multiple Antenna Systems // John Wiley & Sons. Chichester, UK, 2006.
7. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)
1. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов: принципы и приложения М: Техносфера, 2007. - 488 с.
8. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины (модуля)
1. Электронные ресурсы: http://www.complextoreal.com/tutorial.htm

http://www.radio-electronics.com/
9. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости)
На лекционных занятиях используются мультимедийные технологии, включая демонстрацию презентаций.
10. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Студент, изучающий дисциплину, должен, с одной стороны, овладеть общими понятийным аппаратом, а с другой стороны, должен научиться применять теоретические знания на практике.

В результате изучения дисциплины студент должен знать фундаментальные принципы построения телекоммуникационных сетей и систем, методы приема и передачи данных в современных телекоммуникационных системах и сетях; современные тенденции развития телекоммуникаций.

Успешное освоение курса требует напряженной самостоятельной работы студента. В программе курса отведено минимально необходимое время для работы студента над темой. Самостоятельная работа включает в себя:

- чтение и конспектирование рекомендованной литературы;

- проработку учебного материала (по конспектам занятий, учебной и научной литературе), подготовку ответов на вопросы, предназначенные для самостоятельного изучения, решение задач;

- подготовка к дифференцированному зачёту.

Руководство и контроль за самостоятельной работой студента осуществляется в форме индивидуальных консультаций.

Важно добиться понимания изучаемого материала, а не механического его запоминания. При затруднении изучения отдельных тем, вопросов следует обращаться за консультациями к лектору.

11. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам обучения

Приложение.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ОБУЧАЮЩИХСЯ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ



«Технологии физического уровня беспроводных сетей»
1. Перечень типовых контрольных заданий, используемых для оценки знаний, умений, навыков
Перечень контрольных вопросов к дифференцированному зачёту:
1. Методы цифровой модуляции. Представление сигнала в виде комплексной функции. Гильбертово пространство. Методы цифровой модуляции: ASK, PSK, FM и QAM.

2. Методы цифровой модуляции. Представление сигнала в виде комплексной функции. Гильбертово пространство. Ортогонализация Гильберта-Шмидта.

3. Мультиплексирование с использованием ортогональных частот (OFDM) и его использование в современных системах связи. Оценивание параметров беспроводных каналов связи в системах, использующих OFDM. Компенсация искажений сигнала при распространении по беспроводным каналам связи.

4. Мультиплексирование с использованием ортогональных частот (OFDM) и его использование в современных системах связи. Достоинства и недостатки использования технологии OFDM. Пик-фактор (PAPR)и методы его снижения.

5. Каналы связи: общая классификация. Особенности распространения сигнала в беспроводных каналах связи: затухание сигнала на расстоянии, замирания, смещение частоты несущей. Классификация замираний и ее связь с параметрами системы связи.

6. Каналы связи: общая классификация. Особенности распространения сигнала в беспроводных каналах связи: затухание сигнала на расстоянии, замирания, смещение частоты несущей. Линейный фильтр как модель канала с замираниями. Распределения Релея, Райса и Накагами.

7. Задача множественного доступа. Модели систем множественного доступа: модель с центральным узлом и модель без центрального узла. Прямой и обратный каналы и методы их разделения (TDD и FDD). Преимущества и недостатки TDD и FDD.

8. Методы доступа TDMA и FDMA. Использование OFDM в системах множественного доступа: OFDMA. Технология SC FDMA.

9. Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа. Использование последовательностей с низкой корреляцией для разделения пользователей в системах множественного доступа (DS CDMA). Технология приема в системах DS CDMA: однопользовательский приемник, оптимальный приемник, субоптимальные приемники, приемник RAKE.

10. Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа. Использование последовательностей с низкой корреляцией для разделения пользователей в системах множественного доступа (DS CDMA). Выбор ансамблей кодовых последовательностей в системах DS CDMA: минимаксный критерий, граница Уэлча и граница Сидельникова.

11. Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа. Использование последовательностей с низкой корреляцией для разделения пользователей в системах множественного доступа (DS CDMA). Особенности синхронизации в системах DS CDMA.

12. Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа. Псевдослучайная перестройка рабочей частоты (FH CDMA).

13. Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа. Связь с использованием сигналов со сверхширокой полосой (UWB). Использование линейной частотной модуляции в системах множественного доступа (CSS).

14. Пространственное разнесение. Технология многоантенной передачи MIMO. Коды для многоантенной передачи: критерии построения и примеры конструкций.

15. Общая структура физического уровня широкополосного радиоинтерфейса. Эволюция технологий физического уровня в сетях WLAN на примере IEEE 802.11, WMAN на примере IEEE 802.16, WPAN на примере Wireless USB, ECMA 368, IEEE 802.15.3a/c, Bluetooth, IEEE 802.15.4.
2. Критерии оценивания

Оценка	Баллы	Критерии
отлично	10	Выставляется студенту, показавшему всесторонние, систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины, проявляющему интерес к данной предметной области, продемонстрировавшему умение уверенно и творчески применять их на практике при решении конкретных задач, свободное и правильное обоснование принятых решений.
	9	Выставляется студенту, показавшему всесторонние, систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины и умение уверенно применять их на практике при решении конкретных задач, свободное и правильное обоснование принятых решений.
	8	Выставляется студенту, показавшему систематизированные, глубокие знания учебной программы дисциплины и умение уверенно применять их на практике при решении конкретных задач, правильное обоснование принятых решений, с некоторыми недочетами.
хорошо	7	Выставляется студенту, если он твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но недостаточно грамотно обосновывает полученные результаты.
	6	Выставляется студенту, если он твердо знает материал, грамотно и по существу излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но допускает в ответе или в решении задач некоторые неточности.
	5	Выставляется студенту, если он в основном знает материал, грамотно и по существу излагает его, умеет применять полученные знания на практике, но допускает в ответе или в решении задач достаточно большое количество неточностей.
удовлетворительно	4	Выставляется студенту, показавшему фрагментарный, разрозненный характер знаний, недостаточно правильные формулировки базовых понятий, нарушения логической последовательности в изложении программного материала, но при этом он освоил основные разделы учебной программы, необходимые для дальнейшего обучения, и может применять полученные знания по образцу в стандартной ситуации.
удовлетворительно	3	Выставляется студенту, показавшему фрагментарный, разрозненный характер знаний, допускающему ошибки в формулировках базовых понятий, нарушения логической последовательности в изложении программного материала, слабо владеет основными разделами учебной программы, необходимыми для дальнейшего обучения и с трудом применяет полученные знания даже в стандартной ситуации.
неудовлетворительно	2	Выставляется студенту, который не знает большей части основного содержания учебной программы дисциплины, допускает грубые ошибки в формулировках основных принципов и не умеет использовать полученные знания при решении типовых задач.
неудовлетворительно	1	Выставляется студенту, который не знает основного содержания учебной программы дисциплины, допускает грубейшие ошибки в формулировках базовых понятий дисциплины и вообще не имеет навыков решения типовых практических задач.

3. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности
Дифференцированный зачёт проводится в устной форме.
При проведении устного дифференцированного зачёта обучающемуся предоставляется 30 минут на подготовку.
Во время проведения дифференцированного зачёта обучающиеся могут пользоваться программой дисциплины, а также справочной литературой, вычислительной техникой и проч.

	Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) деловые коммуникации Деловые коммуникации: Рабочая программа учебной дисциплины (модуля) / Н. П. Пасешник. – Челябинск: оу во «Южно-Уральский институт...		Рабочая программа дисциплины (модуля) утверждаю Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю), соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы...
	Рабочая программа дисциплины (модуля) утверждаю Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю), соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы...		Рабочая программа дисциплины (модуля) по дисциплине Дисциплина «Основы проектирования на fpga» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла М. 1
	Рабочая программа дисциплины (модуля) по дисциплине Программу составили: А. Б. Дерендяев, кандидат технических наук, В. Н. Сорокин, доктор физико-математических наук, доцент		Рабочая программа дисциплины (модуля) Кубисэп (филиал) оуп во «АТиСО»... Планируемые результаты обучения по дисциплине, соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы
	Рабочая программа модуля анализ проблемных ситуаций современного... ...		Рабочая программа дисциплины (модуля) по дисциплине Освоение студентами теории марковских цепей как составной части теории случайных процессов, а также связанных с ней разделов общей...
	Рабочая программа дисциплины (модуля) Деловое общение Целью освоения дисциплины является формирование у студентов научного представления о роли этики деловых отношений в профессиональной...		Рабочая программа профессионального модуля Рабочая программа профессионального модуля пм 04 «Приготовление блюд из рыбы» является частью основной образовательной программы...
	Рабочая программа профессионального модуля пм. 03 Рабочая программа профессионального модуля пм 03 «Приготовление супов и соусов» является частью основной профессиональной образовательной...		Рабочая программа профессионального модуля является частью программы... Рабочая программа профессионального модуля: пм. 02 Обеспечение электроснабжения сельскохозяйственных организаций
	Рабочая программа дисциплины (модуля) «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского»		Рабочая программа профессионального модуля Рабочая программа профессионального модуля пм 06 «Приготовление и оформление холодных блюд и закусок» является частью примерной основной...
	Кк «Крымский технический колледж» рабочая программа профессионального модуля Рабочая программа профессионального модуля пм. 02 Организация и выполнение работ по эксплуатации промышленного оборудования рассмотрена...		Рабочая программа по предмету «Технология» в 3 «В» классе (наименование... Рабочая программа по технологии составлена в соответствии с основными положениями Федерального государственного образовательного...

Рабочая программа дисциплины (модуля) по дисциплине

Программу составили: А.П. Кулешов, академик РАН; Д.С. Осипов, кандидат технических наук

2. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы бакалавриата (магистратуры

3. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной

В результате освоения дисциплины обучающиеся должны

4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

4.1. Разделы дисциплины (модуля) и трудоемкости по видам учебных занятий

№

Тема (раздел) дисциплины

Виды учебных занятий, включая самостоятельную работу

Лекции

Практич. (семинар.) занятия

Лаборат. работы

Задания, курсовые работы

Самост. работа

1

Методы цифровой модуляции

8

1

2

Каналы связи

6

1

3

Задача множественного доступа

6

1

4

Кодовые методы разделения пользователей в системах множественного доступа

6

1

5

Пространственное разнесение

4

1

6

4

1

Итого часов

34

6

Общая трудоёмкость

40 час., 1 зач.ед.

- чтение и конспектирование рекомендованной литературы;

- подготовка к дифференцированному зачёту.

Руководство и контроль за самостоятельной работой студента осуществляется в форме индивидуальных консультаций.

11. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам обучения

Приложение.

Похожие: