Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»

Программа вступительного испытания

на обучение по программам подготовки

научно - педагогических кадров в аспирантуре ПГУ

по направлению подготовки

11.06.01 - «Электроника, радиотехника и системы связи»

Пенза 2014

Программа вступительного испытания на обучение по профилю направления подготовки:

1. 05.12.04 - «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения»

1. Математическое описание и методы анализа сигналов и помех. Пространство сигналов.

Дискретные представления сигналов. Интегральные представления сигналов. Преобразования Фурье, Гильберта и другие интегральные преобразования. Гармонический анализ сигналов. Спектры периодических и непериодических сигналов. Теорема отсчетов Котельникова в частотной области. Дискретные сигналы и их анализ. Cообщения, сигналы и помехи. Передача, извлечение и разрушение информации. Радиосигналы. Шумы и помехи как случайные процессы. Спектральная плотность. Теорема Винера-Хинчина. Гауссовский случайный процесс и его характеристики. Марковские процессы.

2. Линейные и нелинейные цепи и устройства. Методы анализа стационарных и переходных режимов в радиотехнических цепях, устройствах и динамических системах. Методы исследования устойчивости радиоустройств и динамических систем. Методы анализа нелинейных цепей. Умножители частоты. Амплитудные ограничители. Детекторы. Преобразователи частоты колебаний. Генераторы колебаний. Автоколебательные системы. Модуляторы колебаний. Цепи и устройства с переменными параметрами. Параметрическое усиление, преобразование и генерирование колебаний. Спектральный анализ с помощью дискретного и быстрого преобразования Фурье. Структурные схемы следящих систем: автоматической регулировки (усиления, автоматической подстройки частоты, фазовой автоподстройки и др.).

3. Цифровые методы обработки сигналов. Дискретизация сигналов по времени и квантование по уровню. Аналого-цифровые преобразователи. Цифровая фильтрация и цифровые фильтры. Цифровой спектральный анализ. Быстрое преобразование Фурье. Цифровая обработка многомерных сигналов и изображений.

4. Радиосистемы и устройства передачи информации. Мера количества информации. Энтропия источника информации и ее свойства. Пропускная способность канала связи. Формула Шеннона. Основная теорема кодирования. Понятие о кодировании информации: код, алфавит, основание и значность кода. Принцип построения кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки. Способы приема двоичных сигналов в каналах с постоянными параметрами. Прием сигналов в каналах со случайными параметрами. Характеристики каналов. Критерий помехоустойчивости приема непрерывных сообщений. Виды модуляции при передаче непрерывных сообщений. Цифровые методы передачи непрерывных сообщений. Импульсно-кодовая модуляция. Основы теории разделения сигналов и многоканальных РСПИ. Частотное, временное и фазовое разделение сигналов. Виды радиосистем передачи информации (РСПИ): связные, телевизионные, телеметрические и командные.

Канал связи и его характеристики. Пропускная способность канала. Характеристики и параметры передаваемой информации. Структура радиосигналов. Методы модуляции и кодирования. Модемы и кодеки. Защита информации. Критерии качества РСПИ. Многоканальные РСПИ.

5. Радиотелевизионные системы Физические принципы, используемые для формирования, передачи, приема и консервации изображений. Методы разложения изображений на элементы. Принцип последовательной передачи элементов изображения. Формат телевизионного сигнала. Стандарты телевизионных сигналов. Особенности построения телевизионных передатчиков и приемников. Методы запоминания, сжатия и хранения изображений. Цифровое телевидение.

Спутниковые телевизионные системы.

6. Системы и устройства радиоуправления. Области применения и задачи управления объектами. Элементы теории автоматического управления. Командное следящее радиоуправление, автономное радиоуправление, радиоуправление при наведении по лучу, управление космическими аппаратами. Особенности радиолиний управления объектами.

Командно-измерительные комплексы. Радиоуправление приборами и агрегатами.

7. Системы радиоэлектронной борьбы. Задачи радиоэлектронной борьбы. Радиотехническая разведка. Методы и средства радиоэлектронного противодействия. Генераторы активных помех. Виды активных помех.

8. Радиотехнические системы и устройства в биологии, медицине, метрологии и других отраслях. Медицинские устройства СВЧ, радиометрии, интроскопии, томографии, кардиографии и т.п. Радиотехнические устройства и приборы в метрологии. Использование телевизионных систем в промышленности, биологии и медицине.

9. Методы проектирования и конструирования радиоэлектронных средств. Зависимость технических требований к РЭС от их назначения и условий эксплуатации. Технологичность конструкции. Методы стандартизации в конструировании. Компоновка и комплексная микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры. Интегральная микросхемотехника. Способы защиты РЭА от воздействия окружающей среды, динамических перегрузок и электромагнитного излучения. Тепловой режим РЭА. Надежность РЭА.

10. Антенны: излучение и прием радиоволн, распространение электромагнитных волн.

Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны. Рефракция, дифракция и интерференция радиоволн. Волноводы и фидеры. Электромагнитные резонаторы. Взаимные и невзаимные устройства СВЧ. Техническая реализация антенн различных диапазонов радиоволн.

11. Устройства генерирования и формирования сигналов. Генераторы и автогенераторы.

Режимы самовозбуждения, их особенности. Стабильность частоты и методы ее повышения. Умножители частоты. Синтезаторы частоты. Суммирование мощностей генераторов.

Управление колебаниями (модуляция).

12. Устройства приема и преобразования сигналов. Основные типы радиоприемных устройств. Преобразователи частоты сигналов, смесители и гетеродины. Детекторы сигналов:

амплитудные, частотные и фазовые. Автоматические регулировки в радиоприемниках.

Особенности телевизионных и связных радиоприемников.

Рекомендуемая литература 1. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов.

5-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1994.

2. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991.

3. Григорьев А.Д. Электродинамика и техника СВЧ. М.: Высш. шк., 1990.

4. Антенны и устройства СВЧ: Учебник для вузов / Под ред. Д.И. Воскресенского. М: Издво МАИ, 1999.

5. Коновалов Г.Ф. Радиоавтоматика: Учебник для вузов. М: «ИПРЖР», 2003.

6. Устройства генерирования и формирования радиосигналов / Под ред. Г.М. Уткина, М.В. Благовещенского, В.Н. Кулешова. М.: Радио и связь, 1994.

7. Радиотехнические системы передачи информации / Под ред. В.В. Калмыкова. М.: Радио и связь, 1990.

8. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб.

и доп. М.: Высш. шк., 2. 05.12.13 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций»

1. Общие сведения о системах и сетях телекоммуникаций. Информация, сообщения, сигналы. Системы и сети телекоммуникаций – среда информационного обмена, их назначения, задачи, состав предоставляемых услуг.

2. Радиосигналы. Понятие несущего сигнала. Классификация сигналов. Генерация сигналов разных типов. Модуляция и детектирование сигналов. Спектры модулированных сигналов. Огибающая фаза и частота узкополосного сигнала. Оновные виды модуляции, применяемые в каналах систем телекоммуникаций. Свойства и использование однополостной модуляции. Спектры сложных сигналов.

3. Кодирование источников и каналов связи. Избыточность источника сообщения и причины е появления. Теорема К. Шеннона о кодировании источника. Задача помехоустойчивого кодирования. Классификация помехоустойчивых кодов.

4. Принципы многоканальной связи. Классификация методов уплотнения каналов. Линейные методы уплотнения каналов и доступа. Частотное, временное и фазовое разделение каналов, разделение каналов по форме сигналов. Примеры нелинейного уплотнения каналов. Принципы пакетной передачи информации.

5. Модемы каналов связи. Низкоскоростные и высокоскоростные модемы для проводных и радиолиний. Модемы волоконно-оптических каналов связи.

6. Сообщения, сигналы и помехи в каналах связи. Классификация сообщений, сигналов и помех. Случайные процессы и их основные характеристики. Энергетические характеристики случайных процессов, энергетические спектры, свойства корреляционных функций, теорема Винера – Хинчина. Гауссовские и марковские случайные процессы. Дискретные представления сигналов.

7. Преобразование сигналов и помех в каналах связи. Методы анализа стационарных и переходных режимов каналов связи. Линейные каналы с постоянными параметрами. Методы анализа нелинейных каналов. Нелинейные устройства каналов связи: преобразователи частоты, ограничители, детекторы, генераторы, модуляторы. Параметрическое усиление, преобразование и генерирование сигналов. Дискретные линейные каналы. Цифровые фильтры. Структурные схемы следящих устройств автоматической регулировки усиления, фазовой и частотной автоматической подстройки. Моделирование каналов связи.

8. Помехоустойчивость систем передачи сообщений. Задачи синтеза оптимальных примников. Согласованные фильтры для основных типов сигналов. Прим сигналов в каналах с межсимвольной интерференцией.

9. Потенциальные возможности передачи сообщений по каналам связи. Пропускная способность канала связи. Критерии помехоустойчивости передачи непрерывных сообщений.

Оптимальная линейная фильтрация непрерывных сигналов, фильтр Колмогорова – Винера. Фильтрация Калмана.

10. Элементы теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания. Сети массового обслуживания. Марковские сети массового обслуживания.

Представление о сетях Петри. Элементы теории предикатов и их использование для описания программно-аппаратных комплексов. Представление об экспертной системе. 2.3.

11. Основы сетевых технологий. Архитектура и основные элементы телекоммуникационных сетей. Архитектура взаимодействия открытых систем. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем.

12. Системы и сети телекоммуникаций. Сети проводной телефонии. Радиорелейные линии связи. Системы пейджинговой радиосвязи. Системы сотовой связи. Транкинговые системы связи. Системы спутниковой связи. Принципы обеспечения информационной безопасности систем и сетей телекоммуникаций.

13. Предоставление основных информационных услуг сетями телекоммуникаций. Речевой сигнал, его особенности и характеристики. Вокодеры. Скремблеры. Методы модуляции при передачи речевых сигналов. Проблемы высокоточной передачи измерительной информации в телекоммуникационных системах и сетях. Телеметрия. Основные стандарты кодирования изображений. Предоставление информационных услуг подвижным объектам. Транкинговые, сотовые, беспроводные, пейджинговые и спутниковые сети подвижной радиосвязи. Радиосети передачи данных. Стандарты и системы подвижной радиосвязи первого, второго и третьего поколений.

Рекомендуемая литература 1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2000.

2. Электродинамика и распространение радиоволн: уч. пос. для радиотехнических специальностей вузов / С.И. Баскаков.- 2-ое издание.- М.: Эдиториал УРСС, 2012.- 416с.

3. Тихонов В.И. Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991.

4. Ярлыков М.С. Миронов М.А. Марковская теория оценивания случайных процессов. М.:

Радио и связь, 1993.

5. Антенны и устройства СВЧ: Учебник для ВУЗов. Под ред. Д.И. Воскресенского. М.:

Изд-во МАИ, 1999.

6. Теория электрической связи: Учебник для вузов / Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и связь, 1998.

7. Системы и сети передачи информации: Учебное пособие для вузов / Под ред. Р.Б. Мазепы. М.: Изд-во МАИ, 2001.

8. Основы радиоуправления: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.А. Вейцеля. М.: Радио и связь, 1995.

9. Цифровые радиоприемные системы: Справочник / Под ред. М.И. Жодзишского. М.: Радио и связь, 1990.

10. Справочник по спутниковым системам. М.: Радио и связь, 1994.

11. Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория: Справочник / Под ред. Я.Д.

Ширмана. М.: ЗАО «МАКВИС», 1998.

12. Андрианов В., Соколов А. Средства мобильной связи. BHV-Санкт-Петербург, 1998.

13. Герасименко В.А., Малюк А.А. Основы защиты информации: Учебник для вузов. М.:

Изд-во ООО «Инкомбанк», 1997.

14. Чижухин Г.Н. Основы защиты информации в вычислительных системах и сетях ЭВМ:

Учебное пособие для вузов. Изд-во Пензенского госуниверситета, 2001.

15. Карташевский В.Г., Семенов С.П., Фирстова Т.В. Сети подвижной связи. М.: ЭКОТРЕНДЗ, 2001.

16. Радиотехнические системы передачи информации: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.В. Калмыкова. М.: Радио и связь, 1990.

Председатель предметной экзаменационной комиссии Артемов И.И.

Зам. председателя предметной экзаменационной комиссии Печерская Р.М.