Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «южный федеральный университет» технологический институт в г. Таганроге (тти южного федерального университета)

Скачать 114.3 Kb.

Название

Тип

Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ

(ТТИ Южного федерального университета)

Факультет автоматики и вычислительной техники

УТВЕРЖДАЮ
Декан ФАВТ ______________ Ю.М.Вишняков
"_____"__________________2011 г.

Рабочая программа дисциплины
ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Направление подготовки:
220700.62 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

И ПРОИЗВОДСТВ
Профиль подготовки:
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ПРОИЗВОДСТВ В ЭНЕРГЕТИКЕ

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения
Очная

(очная, очно-заочная и др.)
г. Таганрог

2011

1. Цели освоения дисциплины

Изучение дисциплины «Цифровая обработка сигналов» будет способствовать достижению целей основной образовательной программы по направлению подготовки 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств»:

1 цель направления. Удовлетворение потребностей личности в интеллектуальном, культурном и нравственном развитии путем получения высшего образования в области автоматизации технологических процессов и производств;

2 цель направления. Организация базовой бакалаврской подготовки, позволяющей всем выпускникам продолжить свое образование как с целью получения диплома магистра в области автоматизации технологических процессов и производств, так и с целью дальнейшего самосовершенствования.

3 цель направления. Удовлетворение потребностей общества в квалифицированных кадрах путем подготовки специалистов по проектированию, разработке и эксплуатации систем автоматизации производственных и технологических процессов изготовления продукции различного служебного назначения, управления ее жизненным циклом и качеством, контроля, диагностики и испытаний.

Цели ООП бакалавриата 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств» согласованы с миссией ЮФУ и ТТИ ЮФУ.

Реализация образовательной деятельности по профилю подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств в энергетике» направлена на достижение следующих целей профиля, согласующихся с целями направления подготовки 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств»:

1 цель профиля. Развитие у студентов теоретических знаний и практических навыков, позволяющих выпускникам понимать и применять фундаментальные и передовые знания и научные принципы, лежащие в основе современных средств и систем автоматизации, управления, контроля технологическими процессами и производствами при формулировании и решении инженерных задач;

2 цель профиля. Подготовка высококвалифицированных специалистов, способных решать задачи проектирования, изготовления, отладки, производственных испытаний, эксплуатации и научного исследования средств технологического оснащения автоматизации, управления, контроля и диагностирования основного и вспомогательного производств в области энергетики, их математического, программного, информационного и технического обеспечения

3 цель профиля. Формирование у выпускников навыков практической реализации и внедрения инженерных решений, при разработке проектов автоматизации технологических процессов и производств, управления жизненным циклом продукции и ее качеством, включающих вопросы планирования и организации работ, формирования технической документации, защиты интеллектуальной собственности, оценки экономической эффективности, безопасности и экологичности разработок.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств» профиль подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств в энергетике» дисциплина «Цифровая обработка сигналов» (Б3.ДВ4.1) относится к блоку дисциплин по выбору блока Б3 «Профессионального цикла» и реализуется в шестом семестре.

Данная дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы бакалавриата. Для успешного обучения студенту понадобятся знания в области таких дисциплин, как «Высшая математика", «Физика», «Электротехника и электроника», «Системы передачи и преобразования информации», «Дискретная математика».

Студент должен знать

основные законы электротехники для электрических и магнитных цепей;
методы измерения электрических и магнитных величин;
параметры современных полупроводниковых устройств: усилителей, генераторов, цифровых преобразователей, микропроцессорных управляющих и

измерительных комплексов.

Уметь

пользоваться инструментальными программными средствами интерактивных

графических систем, актуальных для современного производства;

программировать и отлаживать системы на базе микроконтроллеров;
проектировать простые программные алгоритмы и реализовывать их с помощью современных средств программирования.

Владеть

навыками работы на компьютерной технике с графическими пакетами для получения конструкторских, технологических и других документов;
навыками работы с электротехнической аппаратурой и электронными устройствами.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины выпускник должен обладать следующими компетенциями:

(ПК–12) - обладать способностью разрабатывать (на основе действующих стандартов) техническую документацию (в электронном виде) для регламентного эксплуатационного обслуживания средств и систем производств

(ПК–38)- обладать способностью изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщать их и систематизировать, проводить необходимые расчеты с использованием современных технических средств и программного обеспечения.
4. Структура и содержание дисциплины «Цифровая обработка сигналов»

Вид учебной работы	Всего часов
Вид учебной работы	Всего часов
Общая трудоемкость дисциплины	108/3 ЗЕТ
Аудиторные занятия	50
- лекции	16
- практические занятия	-
- лабораторные работы	34
- другие виды аудиторных занятий	-
Самостоятельная работа	19
Курсовой проект (работа)	-
Контроль самостоятельной работы	7
Аттестация	32 Экзамен

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Семестр 6 Раздел дисциплины «Цифровая обработка сигналов»	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
№ п/п		Неделя семестра	лек	лр	с/р	кс/р
1	Общие принципы цифровой обработки. Обобщенная структура систем ЦОС. Особенности цифровой обработки сигналов в режиме реального времени. Понятие квантования сигналов по времени. Кодирование и декодирование сигналов в системах ЦОС.	1	2		2		Собеседование по теме лекции
2	Исследование алгоритмов ввода-вывода аналоговых сигналов в микроконтроллерах	2		4		1	Отчет по лабораторной работе
3	Математические модели дискретных сигналов и систем. Спектральное представление сигналов. Теорема Котельникова. Цифровая фильтрация.	3	2		2		Собеседование по теме лекции
4	Исследование алгоритмов сглаживания аналоговых сигналов в микроконтроллерах	4		4		1	Отчет по лабораторной работе
5	Передаточные функции, импульсные характеристики, частотный отклик, устойчивость цифровых фильтров (ЦФ)	5	2		2		Собеседование по теме лекции
6	Исследование импульсной системы стабилизации с цифровым регулятором	6		4			Отчет по лабораторной работе
7	ЦОС в задачах фильтрации сигналов Теория и расчет ЦФ с импульсной характеристикой конечной длины Теория и расчет ЦФ с бесконечной импульсной характеристикой	7	2		2		Собеседование по теме лекции
8	Исследование влияния помех в системе стабилизации с цифровым регулятором	8		4		1	Отчет по лабораторной работе
9	ЦОС в системах управления динамическими объектами Особенности динамики систем управления динамическими объектами с аналоговыми (АР) и цифровыми регуляторами	9	2		2		Собеседование по теме лекции
10	Исследование частотных характеристик цифрового адаптивного трансверсального фильтра	10		4		1	Отчет по лабораторной работе
11	Цифровой адаптивный трансверсальный фильтр АТФ. Алгоритм адаптации, устойчивость, точность и скорость адаптации АТФ. Задача распознавания сигналов на фоне помех высокого уровня. Одночастотный адаптивный полосовой фильтр	11	2		2		Собеседование по теме лекции
12	Исследование процессов адаптации цифрового адаптивного трансверсального фильтра	12		4		1	Отчет по лабораторной работе
13	Алгоритмы адаптивного предсказания и их применение в цифровых системах управления и связи.	13	2		2		Собеседование по теме лекции
14	Исследование интерфейсных средств отображения и управления	14		4		1	Отчет по лабораторной работе
15	Адаптивный следящий фильтр. Адаптивный анализатор спектра сигналов	15	2		2		Собеседование по теме лекции
16	Зачет по лабораторным работам	16		4	3	1	Окончательный рейтинг как результат тестирования по контрольным вопросам
17	Подготовка к экзамену Экзамен	17	32				Итоговая оценка

Сокращения в приведенной выше таблице: лек – лекции, лр – лабораторные работы, с/р – самостоятельная работа студентов, кс/р – самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя.
5. Образовательные технологии

В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки «Управление в технических системах» с целью реализации компетентностного подхода предусматривается использование в учебном процессе следующих технологий:

Чтение лекций с использованием проекторов, интерактивных досок, ноутбуков и презентаций.
Компьютерное моделирование для визуальной демонстрации процессов цифровой обработки сигналов в лекционном курсе.
Лабораторный практикум по дисциплине с использованием специализированных программных модулей «АЧХ ЦАФ» и «Модель ЦАФ» в среде Microsoft Excel.
Подготовка студентами докладов на научно-технических конференциях.
Использование лабораторного стенда AVR для исследования и настройки систем цифровой обработки сигналов.

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Тестовый контроль по темам лекционного курса.
Защита лабораторных работ.
Индивидуальные собеседования.
Экзамен.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)

7.1. Основная литература:

Солонина А.И., Улахович Д.А. Основы цифровой обработки сигналов. Санкт- Петербург, "БХВ-Петербург", 2005.
Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов. М.: Радио и связь. 1989.
Гудкова Н.В. Адаптивные цифровые фильтры в системах промышленной электроники. Межотраслевой научно-технический журнал «Автоматизация и современные технологии» №7, М.: Изд-во «Машиностроение», 2005.
Гудкова Н.В. Моделирование на ПК цифрового адаптивного фильтра. Лабораторный практикум по курсу «Цифровая обработка сигналов». Таганрог, ТРТУ. 2011. №4692.
Ю.И. Иванов, В.Я. Югай. Технические средства автоматизации и управления. Методическое руководство к лабораторным работам. Таганрог. Изд-во ТРТУ, 2006. №3885.

7.2. Дополнительная литература:

Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.; Мир, 1978.
Гудкова Н.В. Адаптивное подавление помех в системах управления электроэнергетическими установками. Известия ТРТУ. Тематический выпуск «Актуальные проблемы производства и потребления электроэнергии» №15, Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006.

7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Специализированные программные модули «АЧХ ЦАФ» и «Модель ЦАФ» в среде Microsoft Excel
Пакет MatLab
Инструментальный пакет AVR Studio
http://www.edu.ru – Федеральный портал «Российское образование»
http://www.openet.ru – Российский портал открытого образования
http://www.exponenta.ru – Российский портал образования
http://noc-isu.tti.sfedu.ru/publications/74-adaptivesignaloperations.html – НОЦ ИСУ

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Мультимедийное оборудование
ПК
Лабораторный стенд AVR в составе:

Микроконтроллер АТ90S8535
Программатор
Приемопередатчики стандартных последовательных портов
CAN-контроллер и приемопередатчик CAN-сети
Аналоговый усилитель мощности
Умножающий цифроаналоговый преобразователь
Индикаторы и контроллер LED индикатора.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки ФАВТ 220700.62 «Автоматизация технологических процессов и производств»
Автор: Гудкова Н.В., к.т.н., доцент каф. САУ

Рецензент: Финаев В.И., д.т.н., проф., зав. каф. САУ

Программа одобрена на заседании УМК ФАВТ от 20.01.2011 года, протокол № 1.

	Федеральное государственное автономное образовательное учреждение... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		«южный федеральный университет» технологический институт в г. Таганроге...
	Научно-исследовательский институт физики Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южный федеральный университет»		Федеральное государственное автономное образовательное учреждение... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	Руководство пользователя электронной торговой площадки федерального... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Программы вступительных испытаний на факультеты южного федерального... Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
	«Дальневосточный федеральный университет» (двфу) Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Федеральное государственное автономное образовательное учреждение... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
	Разработка и исследование двухканального приемника оптических импульсов... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «южный федеральный университет»		Российской федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение Высшего профессионального образования ˝казанский (приволжский) федеральный университет˝
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Российской федерации федеральное государственное автономное образовательное... Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «балтийский федеральный университет имени иммануила...
	О проведении запроса заинтересованности Заказчик: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический)...		О проведении запроса предложений Заказчик: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический)...
	О проведении запроса заинтересованности Заказчик: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северный (Арктический)...		Программа практик Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет...

Цифровой адаптивный трансверсальный фильтр АТФ. Алгоритм адаптации, устойчивость, точность и скорость адаптации АТФ.

Похожие: