«1 Программы подготовки бакалавров по направлению 201000 “Биотехнические системы и технологии” Профиль: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Содержание № наименование Стр. История 1.1.01 3 Философия 1.1.02 20 ...»

а) основная литература 1. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов: Учеб.пособие / Под. ред.

В.Н.Кулешова и Н.Н.Удалова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 416 с 2. Генераторы высоких и сверхвысоких частот: Учеб. пособие / О.В.Алексеев, А.А.Головков, А.В.Митрофанов и др. – М.: Высш. школа, 2003. – 326 с.

3. Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты. –М., Изд. Дом МЭИ, б) дополнительная литература 1. Устройства генерирования и формирования радиосигналов: Учебник для вузов / Под ред.

Г.М.Уткина, В.Н.Кулешова и М.В.Благовещенского. – М.: Радио и связь, 1994. – 416 с 2. Радиопередающие устройства: учебник для вузов / В.В. Шахгильдян, В.Б. Козырев и др.;

под ред. В.В. Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 2003. – 560 с.

3. Карякин В.Л. Устройства генерирования и формирования сигналов в системах подвижной радиосвязи: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2007. – 433 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение:

Программные пакеты: Advanced Design System (ADS), MatLab;

б) Интернет-ресурсы: www.analog.com; www.hittite.com.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для презентации лекций и демонстрационных материалов и учебной лаборатории, оснащённой специализированными стендами и измерительной аппаратурой.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки: 201000 «БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ» и профилю подготовки: «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Формирования колебаний и сигналов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«УСТРОЙСТВА СВЧ И АНТЕННЫ»

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

ты по учебному плану (всего) Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение основных характеристик, математических моделей, принципов функционирования антенн и устройств СВЧ, основных аналитических и численных методов их расчета.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического исследования антенн и СВЧ узлов (ОК-10) осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в области радиотехники. (ПК-18) проводить расчеты характеристик антенн и СВЧ узлов по стандартным методикам, уметь измерять основные характеристики антенн (ПК-19) Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с терминологией, основными характеристиками, математическими моделями, принципами функционирования антенн и устройств СВЧ, познакомить обучающихся с основными аналитическими и численными методами расчета антенн и устройств СВЧ.

научить применять методы измерений основных характеристик антенн.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части (дисциплина по выбору) профессионального цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю: Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления 201000 Биотехнические системы и технологии.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: Математика, Физика, Спец. главы высшей математики, Спецразделы физики, Численные методы, Электродинамика, Информационные технологии Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплины «Техническая электродинамика» а также программы магистерской подготовки по направлению 201000 Биотехнические системы и технологии

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные характеристики и терминологию в области антенн и устройств СВЧ (ОК-10);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по антеннам и устройствам СВЧ (ПК-18) Уметь:

проводить расчеты характеристик антенн и СВЧ узлов по стандартным методикам (ПКизмерять основные характеристики антенн. (ПК-19) Владеть:

терминологией в области антенн и устройств СВЧ;

навыками поиска информации по вопросам антенн и устройств СВЧ (ПК-18);

методами расчета характеристик антенн и СВЧ узлов по стандартным методикам,

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.

Раздел дисциплины.

Физические основы изКоллоквиум перед ших излучателей Особенности приемных Теория фазированных антенных решеток 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Физические основы излучения. Электромагнитное поле излучающих систем в дальней, промежуточной и ближней зонах. Параметры антенн. Амплитудная характеристика направленности, фазовая и поляризационная. Коэффициент направленного действия. КПД. Коэффициент усиления.

2.Математические модели простейших излучателей; электрического, магнитного и щелевого. Элементарный источник однонаправленного излучения. Турникетный излучатель.

3.Симметричный вибратор в свободном пространстве. Щелевой излучатель в экран.

Распределение тока. Характеристика направленности. Сопротивление излучения. Входное сопротивление.

4.Линейные излучающие системы. Теорема перемножения характеристик направленности. Эквидистантные антенные решетки. Волноводно – щелевые решетки.

5. Анализ множителя направленности решетки при её различных возбуждениях.

6. Непрерывные линейные антенны бегущей волны Лекция 7. Оптимальная длина и оптимальное замедление в режиме осевого излучения антенны. (Самостоятельная проработка) Лекция 8. Типы линейных антенн: диэлектрические, спиральные, импедансные. Особенности излучения непрерывных линейных систем. КНД линейной излучающей системы.

(самостоятельная проработка) 9. Теория апертурных антенн. Методы формирования синфазных полей в апертуре.

10. Применение принципа эквивалентных поверхностных токов к расчету характеристик излучения антенн.

11. Характеристика направленности плоского раскрыва, его анализ методом эквивалентного линейного излучателя.

Последующие лекции студенты изучают самостоятельно.

12. КНД плоского излучателя. Коэффициент использования поверхности плоского раскрыва и основные факторы определяющие его величину.- самостоятельная проработка 13. Влияние амплитудных и фазовых искажений на диаграмму направленности апертурной антенны. самостоятельная проработка 14. Типовые конструкции апертурных антенн и их облучателей. Самостоятельная проработка 15. Особенности приемных антенн. Эффективная поверхность и шумовая температура приемной антенны. Мощность, выделяемая в нагрузке приемной антенны. Самостоятельная проработка 16. Плоские фазированные антенные решетки (ФАР). Расчет диаграмм направленности - самостоятельная проработка 17. Понятие об области сканирования и влияющие на ее величину факторы. Схемы питания ФАР. Самостоятельная проработка 18. Применение антенн в медицине. Самостоятельная проработка.

4.2.2. Практические занятия 1. Диаграммы направленности полуволнового вибратора над экраном 2. Расчет поляризационных диаграмм для двух скрещенных вибраторов 3.Анализ диаграммы направленности многоэлементной антенной решетки в зависимости от числа и расстояния между её элементами 4. Влияние распределения тока линейной решетки на ее диаграмму направленности и 5. Оптимизация антенн осевого излучения; диэлектрических, импедансных и спиральных.

6. Влияние распределения поля в раскрыве апертурной антенны на диаграмму направленности 7. Влияние затенения в апертуре на диаграмму направленности и уровень боковых лепестков 8. Расчет двухщелевого облучателя для параболической антенны, выравнивание диаграмм направленности в двух плоскостях 9. Расчет распределения тока по ФАР, обеспечивающий ноль диаграммы направленности в заданном направлении 4.3. Лабораторные работы 1. Вибраторные и щелевые антенны 2.Волноводно – щелевые антенны 3. Антенны бегущей волны 4. Зеркальные антенны 4.4. Расчетные задания Расчет линейной эквидистантной решетки по заданной ширине диаграммы направленности, направлению максимального излучения. Минимизация числа излучателей при заданном типе излучателей решетки 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы «Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

лекционные занятия проводятся в традиционной форме и в форме проблемных лекций (с постановкой в начале занятия какой-либо проблемы с дальнейшим изложением различных путей ее решения ). Значительная часть курса прорабатывается самостоятельно: студент предоставляет лектору конспект по проработанной самостоятельно части лекций.

Практические занятия – проводятся в традиционной форме Лабораторные работы проводятся фронтальным методом на стендах кафедры, проведению лабораторных работ предшествует домашняя подготовка и коллоквиум.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, контрольным работам, выполнение домашних заданий, самостоятельное изучение части лекционного курса,подготовку к экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, домашние задания, индивидуальные расчетные задания, коллоквиумы, типовой расчет.

Аттестация по дисциплине – экзамен Оценка за освоение дисциплины, определяется следующим образом:

0,3 (среднеарифметическая оценка за домашние задания + 0,3 оценка индивидуальные задания + 0,4 оценка на зачете В приложение к диплому вносится оценка за 7-й семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1)Учебно – методический комплекс «Устройства СВЧ и антенны». МЭИ, 2007. (электронное издание) 2) Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. –М.: Радиотехника, 2006 г., -376 с.

3). Устройства СВЧ и Антенны. Проектирование фазированных антенных решеток.

/Воскресенский Д.И., Степаненко В.И., Филиппов В.С. и др. М.: Радиотехника, 2003,-632 с 3) Дупленков Д.А., Володина И.В. Антенны. Простые излучатели. Решетки. М. МЭИ. 4) Дупленков Д.А., Володина И.В. Антенны. Сложные излучатели. М. МЭИ. 2004.

б) дополнительная литература:

Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М. Высшая школа, 1988.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Программное обеспечение - MathCad

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Компьютерный класс кафедры АУРРВ Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 Биотехнические системы и технологии для профиля подготовки Биотехнические и медицинские аппараты и системы

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой Основ радиотехники "СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой Антенных устройств и распространения радиоволн

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ»

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

Объем самостоятельной рабочас.

ты по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является обеспечение базовой подготовки студентов в области проектирования и применения схем цифровой обработки сигналов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники (ПК-9);

выполнять расчет и проектирование деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования (ПК-10).

Задачами дисциплины являются изучение методов анализа детерминированных и случайных дискретных сигналов, построения математических моделей дискретных систем, а также законов преобразования сигналов в дискретных и цифровых системах;

формирование навыков проведения расчетов, связанных с анализом дискретных и цифровых сигналов и систем, а также с преобразованием сигналов в дискретных и цифровых системах;

приобретение навыков компьютерного моделирования базовых алгоритмов дискретной и цифровой обработки сигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части (по выбору студентов) профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления 201000 «Биотехнические системы и технологии».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Цепи и сигналы», «Электротехника и электроника, Ч.1 и Ч.2», «Узлы и элементы биотехнических систем» и «Информационные технологии».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Технические методы диагностических исследований», «Биотехнические системы медицинского назначения», «Медицинские приборы» и «Основы приема и обработки сигналов».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

базовые элементы цифровых устройств (ОК-10);

основы теории дискретных и цифровых сигналов и систем (ОК-10, ПК-6, ПК-9);

математические модели дискретных систем и процессов преобразования сигналов такими системами (ПК-2, ПК-4);

основные явления, связанные с конечной точностью представления чисел в цифровых системах обработки сигналов (ПК5).

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по методам расчета и проектирования устройств цифровой обработки сигналов (ПК-6, ПК-9).

Уметь:

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники (ПК-9);

выполнять расчет и проектирование деталей, компонентов и узлов биотехнических систем, биомедицинской и экологической техники в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования (ПК-10);

использовать источники научно-технической информации по методам расчета и проектирования устройств цифровой обработки сигналов (ПК-6, ПК-9).

Владеть:

методами расчета типовых цифровых устройств (ПК-4);

программными средствами для автоматизации проектирования и моделирования устройств цифровой обработки сигналов (ПК-19);

навыками поиска и анализа информации о параметрах и характеристиках цифровых устройств (ПК-18).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единицы, 288 часов.

Дискретные системы и 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Обобщенная структурная схема устройства цифровой обработки сигналов. Особенности дискретизации и квантования сигнала. Дискретные последовательности, в том числе периодические. z-преобразование и его свойства. Спектр дискретной последовательности.

Передаточная функция, прямая и каноническая структурные схемы, разностные уравнения, импульсная и переходная характеристики дискретного фильтра. Фильтры с конечной (КИХ) и бесконечной (БИХ) импульсными характеристиками. Рекурсивные и нерекурсивные фильтры. АЧХ и ФЧХ дискретного фильтра. Нуль-полюсные диаграммы дискретных фильтров.

Проектирование БИХ-фильтров по заданному аналогу-прототипу методом обобщенного билинейного преобразования. Проектирование КИХ-фильтров с линейной ФЧХ методом «взвешивания». Автоматизация проектирования цифровых фильтров с использованием специализированных программных продуктов.

4. Эффекты, вызванные конечной разрядностью цифровых фильтров Эффекты квантования в цифровых фильтрах: погрешности представления коэффициентов, округление промежуточных результатов, переполнения, предельные циклы.

4.2.2. Практические занятия № 1. Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Дискретизация и квантование.

№ 2. Дискретные последовательности. z-преобразование и спектры дискретных последовательностей.

№ 3. Передаточные функции, нуль-полюсные диаграммы, импульсные и переходные характеристики цифровых фильтров.

№ 4. Структурные схемы и разностные уравнения цифровых фильтров.

№ 5. Определение АЧХ и ФЧХ цифровых фильтров.

№ 6. Проектирование БИХ-фильтров методом обобщенного билинейного преобразования.

№ 7. Проектирование КИХ-фильтров методом «взвешивания».

№ 8. КИХ-фильтры без операции умножения.

№ 9.Оценка влияния конечной разрядности вычислений в цифровых фильтрах.

4.2.3. Примерные темы рефератов Цифровая обработка кардиограмм.

Электронные базы данных для медицинских учреждений.

Цифровая обработка информации, поступающей с датчиков физиологических параметров человеческого организма.

4.3. Лабораторные работы № 1. Спектры дискретных последовательностей.

№ 2. Моделирование цифровых БИХ-фильтров.

№ 3. Моделирование цифровых КИХ-фильтров.

№ 4. Исследование цифровых КИХ-фильтров без операции умножения.

4.4. Расчетные задания №1. Расчет спектров дискретных последовательностей.

№2. Синтез цифрового фильтра по аналоговому прототипу.

№ 3. Синтез КИХ-фильтра методом «взвешивания».

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием раздаточных материалов и презентаций. Презентации лекций содержат большое количество графиков и схем.

Практические и лабораторные занятия включают обсуждение основных понятий и определений, разбор типовых расчетных методик, решение задач, проведение экспериментальных исследований и компьютерных симуляций с последующим обсуждением полученных результатов, выполнение тестов и контрольных работ с последующим разбором результатов, консультации по выполнению типового расчета.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, контрольным и лабораторным работам, выполнение домашних заданий и типового расчета, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, выборочная проверка домашних заданий, устный опрос, защита лабораторных работ, защита типового расчета.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка, полученная на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 7 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Васильев В.П. Основы теории и расчета цифровых фильтров: учеб. пособие для высш.

учеб. заведений / В.П. Васильев, Э.Л. Муро, С.М. Смольский; под ред. С.М. Смольского.

М.: Издательский центр "Академия", 2007. 272 с.

2. Гребенко Ю.А. Методы цифровой обработки сигналов в радиоприемных устройствах:

учебное пособие по курсам «Методы и устройства цифровой обработки сигналов» и «Радиоприемные устройства»/ Ю.А. Гребенко. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 48 с.

3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: Учебник для вузов. 2-е изд. СПб.: Питер, 2007. 751 с : ил.

б) дополнительная литература:

1. Муро Э.Л. Дискретизация и восстановление аналогового сигнала. Цифровые фильтры.

Лабораторный практикум: учеб. пособие/ Э.Л. Муро; под ред. Лишака М.Ю. М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 40 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

пакет программ схемотехнического моделирования Micro-Cap 10 Evaluation Version фирмы Spectrum Software (свободно распространяемая демо-версия на www.spectrum-soft.com).

б) другие:

Основы цифровой обработки сигналов: учебно-методический комплекс [Электронный образовательный ресурс]. – М.: МЭИ, 2007.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, компьютерных классов для проведения практических занятий с использованием моделирующих программ, учебной лаборатории, оснащенной специализированными макетами и измерительными приборами, для проведения лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии» и профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА"

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр ницах:

Объем самостоятельной рабочас ты по учебному плану (всего) Экзамены

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является: изучение характеристик линий передачи СВЧ и принципов работы СВЧ устройств, используемых в области биомедицинских технологий.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

решать типовые задачи, связанные с проектной и научно-исследовательской деятельностью в области создания и эксплуатации СВЧ трактов и СВЧ устройств, используемых в рамках биомедицинских технологий (ПК-10);

выполнять математическое моделирование объектов и процессов по типовым методикам (ПК-19).

Задачами дисциплины являются:

подготовить студента к решению типовых задач, связанных с проектированием и эксплуатацией СВЧ устройств в составе приборов медицинского назначения;

ознакомить студента с типовыми узлами и элементами техники СВЧ, их математическими моделями и конструкциями;

привить навыки проведения экспериментальных исследований в диапазоне СВЧ.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к изучаемой по выбору части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров направления 201000 Биотехнические системы и технологии, по профилю: «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика» (Б.2.1.02), «Электродинамика» (Б.2.2.04), «Распространение и возбуждение электромагнитных волн в биообъектах»

(Б.3.2.04), «Цепи и сигналы» (Б.3.2.06).

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин:

«Вопросы применения излучений различной природы для медицинской диагностики»

(Б.3.2.16) и выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы по близкой тематике.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

базовые характеристики основных типов линий передачи на СВЧ;

принципы функционирования и характеристики четырех, шести и восьмиполюсных устройств СВЧ, а также фундаментальные ограничения на достижимые параметры этих устройств (ПК-1);

особенности работы СВЧ устройств в частотных диапазонах, применяемых в биомедицине в диагностических и лечебных целях.

Уметь:

решать типовые задачи, связанные с созданием и эксплуатацией устройств СВЧ в составе оборудования биомедицинского назначения (ПК-4, ПК-10));

применять математические модели и соответствующие методы расчетов к анализу и оптимизации параметров систем, предназначенных для аналоговой обработки СВЧ сигналов (ОК-10, ПК-10).

Владеть:

терминологией в области технической электродинамики и примыкающих к ней дисциплин (ОК-1);

методиками решения задач анализа и расчета характеристик трактов и устройств СВЧ (ПК-4);

навыками экспериментальной работы с аппаратурой использующей приборы и устройства СВЧ (ПК-19).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 180 часов.

Раздел дисциплины.

Соединение линий пе- 4 Общая теория многополюсников СВЧ ройства СВЧ Невзаимные СВЧ устройства 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Типы линий передачи. Режимы в линии передачи. Круговая номограмма Классификация и основные характеристики линий передачи. Технические и технико-экономические параметры различных линий передачи. Нормированное описание режима в линиях СВЧ. Методы измерения параметров нагрузок.

Неоднородности и нагрузки в линии передачи. Согласование нагрузок с линией передачи. Влияние согласования нагрузки с линией на эффективность передачи и допустимую мощность. Постановка задачи узкополосного и широкополосного согласования. Примеры согласующих устройств.

Разъемы и фланцы линий передачи различных типов. Переходы между линиями передачи разных типов. Вращающиеся сочленения.

Методы исследования многополюсных узлов цепей СВЧ. Описание свойств линейных многополюсников с помощью нормированных матриц сопротивлений, проводимостей, рассеяния и передачи. Связь между различными матрицами. Физический смысл элементов матриц и их экспериментальное определение. Свойства матриц взаимных, невзаимных, реактивных, симметричных устройств. Матрицы простейших четырехполюсников. Алгоритмы объединения многополюсников.

5. Шестиполюсные и восьмиполюсные устройств СВЧ Делители мощности, направленные ответвители СВЧ. Условия согласования шестиполюсных и восьмиполюсных делителей мощности. Принципы действия, матрицы рассеяния, частотные характеристики. Методы проектирования и расчета направленных ответвителей. Реализация устройств СВЧ на базе сосредоточенных элементов.

Ферритовые устройства СВЧ. Принципы работы. Конструктивное выполнение.

4.2.2. Практические занятия:

№1. Использование круговой номограммы нормированных сопротивлений (проводимостей) при измерении сопротивления проводимости нагрузки.

№2 Узкополосное согласование нагрузки с трактом СВЧ. Особенности конструктивной реализации согласующих элементов.

№3. Матрицы рассеяния простейших четырехполюсников СВЧ.

№4. Расчет матриц рассеяния кольцевых направленных ответвителей.

№5. Расчет шестиполюсных делителей мощности.

№6. Подключение заданных нагрузок к одному (двум) входам многополюсника.

№7. Каскадное соединение направленных ответвителей.

4.3. Лабораторные работы № 1. Измерение параметров нагрузок и нерегулярностей тракта СВЧ.

№ 2. Узкополосное и широкополосное согласование комплексных нагрузок с линией передачи.

№ 3. Исследование характеристик волноводных устройств, использующих ферриты.

№ 4. Исследование характеристик шестиполюсных и восьмиполюсных устройств СВЧ.

4.4. Расчетные задания Узкополосное и широкополосное согласование СВЧ нагрузок.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

Курсовой проект, курсовая работа учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме.

Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к опросным тестам на лабораторных работах, к контрольным работам, подготовку к дифференцированному зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос при проведении практических занятий.

Аттестация по дисциплине – зачет по практическим и лабораторным занятиям, дифференцированный зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется оценкой на дифференцированном зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Учебно - методический комплекс «Антенны и устройства СВЧ" – М.: МЭИ, (электронная версия).

2. Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны. –М.: Радиотехника, 2006, -376 с.

б) дополнительная литература:

1. Сазонов Д.М., Гридин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ. Учебное пособие. -М.:

Высш.шк., 1981, -295 с.

2. Пименов Ю.В. и др. Техническая электродинамика:

-М.: Радио и связь, 2000.

3. Серёгина А.Р., Фалунин А.А. Волноводные и полосковые устройства СВЧ. -М.: МЭИ, 4. Дуплёнков Д.А., Серёгина А.Р. Круговые номограммы полных сопротивлений. -М.:

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

использование не предусмотрено.

б) другие:

Учебно - методический комплекс «Антенны и устройства СВЧ" М.: МЭИ, 2007 (электронная версия).

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, учебной лаборатории по курсу «Техническая электродинамика», компьютерного класса для проверки готовности студента к выполнению лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии»

для профиля подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы.

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой Основ радиотехники "СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

И.о. зав. кафедрой Антенных устройств и распространения радиоволн

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ)

_ Направление подготовки: 201000 БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ Профили подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ

ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНИКИ"

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

Объем самостоятельной рабочас ты по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение структурных схем, параметров и методов расчёта устройств формирования радиосигналов общего назначения, с акцентом на последующее применение для разработки биомедицинской техники.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

владеть методами решения задач анализа и расчета характеристик электрических цепей (ПК-4);

собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике профессиональной деятельности, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);

проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектов биомедицинской и экологической техники (ПК-8);

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей, компонентов и узлов биотехнических систем и биомедицинской техники работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13);

разрабатывать проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы в области устройств формирования радиосигналов для биомедицинской техники;

анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику в области деятельности, связанной с созданием устройств формирования радиосигналов для биомедицинской техники;

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике создания устройств формирования радиосигналов для биомедицинской техники;

использовать информацию о новых технологиях изготовления и новых узлах устройств формирования радиосигналов в составе радиоэлектронной биомедицинской техники;

осуществлять сбор и анализ исходных данных для расчета и проектирования деталей и узлов устройств формирования радиосигналов для биомедицинской техники.

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с основными техническими решениями при создании устройств формирования радиосигналов при разнообразных дополнительных требованиях к параметрам окружающей среды и к уровню погрешностей технической реализации;

дать информацию об элементной базе микроэлектроники и нанотехнологий, на основе которых создаются устройства формирования радиосигналов для биомедицинской техники.

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующей разработке устройств формирования радиосигналов для биомедицинской техники.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров: профилю подготовки «Биотехнические и медицинские аппараты и системы», направления подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Электроника и электротехника. Ч.2», "Узлы и элементы биотехнических систем", «Принципы формирования радиосигналов для биомедицинской техники» и учебно-производственной практике.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программ магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по устройствам формирования сигналов для биомедицинской техники (ОК-12);

технологию изготовления основных элементов радиоэлектронных устройств для биомедицинской техники (ПК-13);

компоненты и узлы, применяемые при создании устройств биомедицинской техники, их классификацию и маркировку (ПК-10);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии создания и расчёта устройств формирования сигналов для биомедицинской техники Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета устройств формирования сигналов и применять их для решения поставленной задачи (ПК-9);

использовать программы расчеты параметров и характеристик радиоэлектронных устройств для биомедицинской техники (ПК-20);

осуществлять сбор и анализ научно-технической информации, обобщать отечественный и зарубежный опыт в сфере радиоэлектронных биотехнических систем, проводить анализ патентной литературы (ПК-18);

оформлять научно-технические отчеты и результаты исследований в виде статей и докладов на научно-технических конференциях (ПК-21);

выбирать материалы и компоненты для создания устройств формирования сигналов для биомедицинской техники (ПК-14).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-1);

терминологией в области микроэлектронных устройств формирования стабильных частот и сигналов (ПК-3);

навыками поиска информации о параметрах и характеристиках компонентной базы микроэлектроники (ПК-3, ПК-5);

информацией о технических параметрах компонентов устройств формирования сигналов для использования при разработке биомедицинской техники (ПК-6).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Характеристики полуПо выполнению проводниковых и элеклабораторных работ и тровакуумных приборов генераторы СВЧ Основы общей теории дах и диодах Ганна Формирование модулиКонтрольная работа сигналов 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Характеристики полупроводниковых и электровакуумных приборов СВЧ Общие сведения об устройствах формирования СВЧ радиосигналов. Активные полупроводниковые и электровакуумные приборы СВЧ и их сравнительная характеристика. Историческая справка.

2. Транзисторные усилители мощности и автогенераторы СВЧ Нелинейная зарядовая модель биполярного и полевого транзисторов и ее кусочнолинейная аппроксимация. Амплитудно-фазовая конверсия и ее минимизация введением фазокорректирующих цепей. Инженерная методика расчета усилителей на максимальный коэффициент усиления по мощности при заданном коэффициенте устойчивости и допустимом уровне фазовой конверсии.

Автогенераторы СВЧ. Инженерная методика расчета с разрешением противоречивых требований к стабильности частоты и уровню мощности в нагрузке. Интегральные и гибридно-интегральные конструкции СВЧ генераторов. Применение ЭВМ при проектировании генераторов СВЧ.

Общие уравнения стационарного режима диодных генераторов. Колебательные характеристики генератора и метод годографов. Геометрический критерий статической устойчивости. Работа генератора на несогласованную длинную линию и явление затягивания частоты.

4. Генераторы СВЧ на лавинно-пролетных диодах и диодах Ганна Генераторы СВЧ на лавинно-пролетных диодах (ЛПД) и диодах Ганна. Принцип действия ЛПД. Режимы работы. Основные энергетические соотношения. Механизм возникновения отрицательной проводимости в диодах с междолинным переходом. Режимы работы диодов Ганна. Основные энергетические характеристики АГ на диодах Ганна. Схемы и конструкции генераторов на ЛПД и диодах Ганна.

5. Генераторы СВЧ на клистронах и лампах бегущей волны Клистронные генераторы. Принцип действия. Основные характеристики и области применения ГВВ на пролетных клистронах. Характеристики умножительных клистронов. Модуляция в клистронных генераторах. Отражательные клистроны. Принцип генерации автоколебаний в отражательном клистроне. Зоны генерации. Нагрузочные и регулировочные характеристики. Частотная модуляция.

Генераторы на лампах бегущей волны (ЛБВ). Основные характеристики и области применения ЛБВ. ЛБВ типа «0» и типа «М». Энергетические характеристики генераторов на ЛБВ и способы их улучшения. Регулировочные характеристики усилителей на ЛБВ. Модуляция в ЛБВ.

Генераторы на приборах магнетронного типа. Принцип действия, области применения и основные энергетические параметры магнетронов. Рабочие и нагрузочные характеристики.

Платинотронные генераторы. Платинотрон в режиме амплитрона и стабилитрона. Модуляция магнетронных и платинотронных генераторов. Основные характеристики и особенности конструкции митронного генератора.

7. Формирование модулированных СВЧ радиосигналов Формирование СВЧ сигналов с однополосной, дискретной и импульсной видами модуляции. Спектры модулированных колебаний. Структурные схемы формирования сигналов с однополосной модуляцией. Аналоговые и цифровые схемы формирования сигналов с дискретной и импульсной модуляцией.

8. Устройства формирования СВЧ радиосигналов в биомедицинской технике Структурные схемы устройств формирования высокочастотных и СВЧ сигналов для применения в приборостроении и медицине. Выбор рабочих частот. Основные требования к энергетическим и качественным показателям, ЭМС и технике безопасности. Перспективы совершенствования устройств формирования сигналов, в частности для применения в медицине.

4.2.2. Практические занятия Определение параметров кусочно-линейной модели транзисторов по паспортным (справочным) данным Расчет усредненных по первой гармонике параметров модели транзистора Инженерный расчет транзисторных усилителей малой и большой мощности Суммирования мощностей транзисторных модулей с применением схем с синфазными и квадратурными мостами Расчет кварцевых автогенераторов, управляемых по частоте варикапами, на заданную девиацию частоты Расчет стационарных режимов диодных генераторов СВЧ методом годографов Эффект длинной линии в генераторе СВЧ, работающем на несогласованную нагрузку Формирование модулированных СВЧ радиосигналов 4.3. Лабораторные работы:

№ 1. Модель транзисторного СВЧ усилителя мощности № 2. Транзисторный усилитель мощности № 3.Стабильность частоты генератора СВЧ на дисковом диэлектрическом резонаторе № 4. Магнетронный генератор 4.4. Расчетные задания:

Расчетные задания имеют комплексный характер и включают: 1) Эскизный расчет радиопередающего устройства с амплитудной, фазовой или частотной модуляцией; 2) инженерный расчет двух каскадов (например, кварцевого генератора и буферного каскада; предвыходного и выходного каскадов с применением мостовой схемы деления/сложения мощностей; задающего ЧМ генератора с системой фазовой автоподстройки частоты).

Расчетное задание может быть (добровольно) заменено подготовкой реферата по выбранной студентом теме, согласованной с преподавателем.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме с применением раздаточных материалов, а в отдельных случаях с использованием презентаций и видео роликов.

Практические занятия включают изложение преподавателем способов решения типовых задач, проверку усвоения материала в виде «мини» контрольных работ (до 30 мин.), решение типовых задач, самостоятельные расчёты параметров устройств формирования сигналов, просмотр и обсуждение мультимедийных презентаций серийных и перспективных разработок биомедицинской техники в СВЧ диапазоне.

Самостоятельная работа включает подготовку к лабораторным и контрольным работам, выполнение расчетных заданий, добровольное оформление реферата и подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются лабораторные и контрольные работы, выполнение расчетных заданий (или добровольная подготовка и защита реферата).

Аттестация по дисциплине – дифференцируемый зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется по письменному зачёту с учётом оценок, полученных при защите лабораторных работ и расчетных заданий (или реферата) и выполнении контрольных работ. Зачет может быть выставлен автоматически: с оценкой 5 (отлично), если по всем перечисленным позициям средний балл равен или превышает 4,5; с оценкой 4 (хорошо), если средний балл превышает 3,85. К письменному зачету не допускаются студенты, имеющие задолженности по лабораторным и контрольным работам, расчетным заданиям (или реферату). При «неудовлетворительной» оценке или пропуске письменного зачёта после окончания учебных занятий 8 семестра повторно проводится устный зачёт. В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

а) основная литература 1. Генерирование колебаний и формирование радиосигналов: Учеб.пособие / Под. ред.

В.Н.Кулешова и Н.Н.Удалова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 416 с 2. Генераторы высоких и сверхвысоких частот: Учеб. пособие / О.В.Алексеев, А.А.Головков, А.В.Митрофанов и др. – М.: Высш. школа, 2003. – 326 с.

3. Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты. –М., Изд. Дом МЭИ, б) дополнительная литература 1. Устройства генерирования и формирования радиосигналов: Учебник для вузов / Под ред.

Г.М.Уткина, В.Н.Кулешова и М.В.Благовещенского. – М.: Радио и связь, 1994. – 416 с 2. Радиопередающие устройства: учебник для вузов / В.В. Шахгильдян, В.Б. Козырев и др.;

под ред. В.В. Шахгильдяна. – М.: Радио и связь, 2003. – 560 с.

3. Карякин В.Л. Устройства генерирования и формирования сигналов в системах подвижной радиосвязи: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2007. – 433 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение:

Программные пакеты: Advanced Design System (ADS), MatLab;

б) Интернет-ресурсы: www.analog.com; www.hittite.com.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для презентации лекций и демонстрационных материалов и учебной лаборатории, оснащённой специализированными стендами и измерительной аппаратурой.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки: 201000 «БИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ» и профилю подготовки «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

"СОГЛАСОВАНО":

Директор ИРЭ "УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Формирования колебаний и сигналов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Институт радиотехники и электроники (ИРЭ) _ Направление подготовки: 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ»

Часть цикла:

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

ты по учебному плану (всего) Экзамены Курсовые проекты (работы)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является обеспечение базовой подготовки студентов в области теории телевидения, телевизионных систем и телевизионной техники.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-1), (ОК-6), (ОК-10);

выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физикоматематический аппарат (ПК-2);

владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6).

Задачами дисциплины являются * получение основных теоретических знаний по теории телевизионной передачи;

* изучение вопросов формирования, преобразования и передачи по каналам связи сигналов изображения;

* обучить методике анализа и синтеза аналоговых и цифровых телевизионных систем;

* ознакомить с методами воспроизведения цветных изображений, критериями оценки их качества;

* познакомить с принципами построения современных аналоговых и цифровых систем вещательного и прикладного телевидения.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Основы телевидения» направления 210400 радиотехника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Основы телевидения и видеотехники», «Зрительно-слуховое восприятие аудиовизуальных программ», «Телевизионное вещание», «Запись аудио- и видеосигналов», «Телевизионные измерения», «Системы отображения информации», «Принципы фильтрации при цифровой обработке изображений», «Методы уплотнения и сжатия цифровых телевизионных изображений».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Основы телевидения и видеотехники», «Стандарты цифрового телевидения», «Цифровое телевидение, использование микроконтроллеров и ПЛИС в телевизионных системах».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

* основные источники научно-технической информации по телевизионным системам и принципам их построения (ОК-10), (ОК-11);

* основы теории преобразования изображений (ПК-4), (ПК-9);

* принципы организации телевизионной передачи (ПК-9), (ПК-10);

* методы воспроизведения изображений (ПК-9), (ПК-18);

* тенденции развития телевизионных систем (ПК-6), (ПК-18), (ПК-21).

Уметь:

* анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-2), (ПК-6);

* производить определение параметров телевизионных устройств и систем (ПК-4), (ПК-5);

* оценивать качество телевизионных изображений (ПК-20), (ПК-28).

Владеть:

* навыками анализа параметров существующих и разработки перспективных телевизионных и видеосистем, включая цифровые (ПК-6);

* терминологией в области аналоговой и цифровой телевизионной техники (ПК-6);

* методами синтеза и анализа узлов и устройств телевизионных систем (ПК-9, ПК-10).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

Раздел дисциплины.

Введение.

Основные характеристики оптического и ТВ изображений Зрительное восприятие, основы колориметрии Обработка и кодироваЗащита лабораторной Передача сигналов изоЗащита расчетного Воспроизведение ТВ Заключение 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1 Введение. Основные характеристики оптического и ТВ изображений Приводятся краткие сведения из истории телевидения (ТВ), рассмотрена структура рабочей программы дисциплины. Функциональная схема ТВ системы. Обзор современного состояния ТВ и основные тенденции их развития.

Формирование оптического изображения. Светоделение. Классификация и характеристики оптических и ТВ изображений. Критерии оценки качества ТВ изображения.

2. Зрительное восприятие, основы колориметрии Зрительная система человека. Основные характеристики зрения (чувствительность, восприятие яркости, различимость градаций, разрешающая способность, восприятие пространства и др.). Цветовое зрение. Механизмы и характеристики цветовосприятия. Основы колориметрии, цветовые измерения и расчеты. Связь между спектральными характеристиками и цветом.

Анализ и синтез изображений. Частотный спектр сигналов изображения. Построение ТВ растра. Выбор параметров ТВ растра. Переходные процессы в цифровых преобразователях изображения. Синхронизация процессов анализа и синтеза изображений. Преобразователи изображений. Твердотельные преобразователи изображений. Принципы построения и характеристики линейных и матричных ПЗС- и КМОП-преобразователей. Управление характеристиками твердотельных преобразователей. Принципы формирования сигналов цветного ТВ. Многосигнальные преобразователи изображений. Структурная схема видеокамеры.

Краткие технические характеристики основных узлов.

4. Обработка и кодирование сигналов изображения Обработка сигналов и качество ТВ изображения. Цифровое представление сигналов изображения. Дискретизация и квантование сигналов. Цифровое кодирование и обработка видеосигналов. Коррекция полутоновых, апертурных и цветовых искажений. Противошумовая коррекция. Компрессия видеоинформации. Дискретное косинусное преобразование. Виды алгоритмов сжатия сигналов изображений.

5. Передача сигналов изображения по каналам связи Согласование параметров сигналов и характеристик каналов связи. Яркостный и цветоразностные сигналы. Системы цветного ТВ с частотным уплотнением спектра. Системы цветного ТВ NTSC, SECAM, PAL. Временное уплотнение сигналов в системах цветного ТВ.

Алгоритмы эффективного статистического кодирования. Сжатие с потерями (по формату JPEG). Компрессия динамических изображений в форматах MPEG. Квантование и управление потоком данных. Формат MPEG-2 в цифровых ТВ системах. Системы ЦТВ.

Принципы формирования цветного изображения: Дискретные устройства с плоским экраном. Качество цветного изображения. ТВ приемники. Особенности структурных схем ТВ приемников. Приемники цифровых ТВ сигналов.

Перспективы развития телевидения от ТВ стандартной четкости к ТВЧ и ТСВЧ.

4.2.2. Практические занятия - Формирование оптического изображения. Критерии оценки качества ТВ изображения.

- Зрительная система человека. Цветовое зрение. Основы колориметрии.

- Яркостный и цветоразностные сигналы. Системы цветного ТВ NTSC, SECAM, PAL.

- Временное уплотнение сигналов, алгоритмы кодирования. Компрессия в форматах JPEG, MPEG-2,4.

4.3. Лабораторные работы №1. Принципы построения ТВ растров.

№2. Принципы формирования сигналов цветного ТВ.

№3. Исследование линейного и матричного преобразователей изображения.

№4. Цифровая обработка сигналов изображения.

№5. Исследование ТВ приемника.

4.4. Расчетные задания - Расчет полосы пропускания канала связи для ТВ сигналов стандартов 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме проблемных лекций, лекций с использованием презентаций, видео роликов и демонстраций через видеопроекционную систему для представления иллюстративного материала с целью активизации процесса обучения: Иллюстративный материал в адаптированном виде выдается обучающимся в электронном виде. Студенты имеют право распечатки этого материла с целью дополнения его во время занятий отсутствующими данными. Настоящим приемом достигается интенсификация учебного процесса за счет экономии времени на перерисовывание обучающимися представляемого иллюстративного материала. Необходимость его дополнения в процессе лекции поддерживает внимание обучающихся.

Практические занятия включают занятия на УТЦ МЭИ; просмотр 2 учебных фильмов с последующим обсуждением.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным занятиям, лабораторным и контрольным работам, расчетным заданиям, выполнение домашних заданий, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные вопросы, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как суммарная за контрольные работы, лабораторные работы и расчетные задания.

В Приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Телевидение: Учебник для вузов / В. Е. Джакония, А. А. Гоголь, Я. В. Друзин и др.; Под ред. В. Е. Джаконии. 4-е изд.стереотип. - М.: Горячая линия – Телеком. 2007. - 616 с. ил.

2. Быков Р. Е. Основы телевидения и видеотехники. Учебник для вузов. М: Горячая линия–Телеком, 2006. 399 с.

3. Карякин В.Л. Цифровое телевидение. М.: Солон Пресс, 2008, 221 с.

4. Мамаев Н.С., Мамаев Ю.Н., Теряев Б.Г. Системы цифрового телевидения и радиовещания. М.: Горячая линия–Телеком, 2007. – 254 с.

5. Лысенко Н. В. Анализ и синтез видеоинформационных систем. Учеб. пособие. СПб.:

СПб ГЭТУ, 2002. 94 с.

6. Мончак А. М. Телевизионный приемник совместимой телевизионной системы: Учеб.

пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2001. 88 с.

7. Н.А.Кузина, В.Л.Сечкин. ОСНОВЫ ТЕЛЕВИДЕНИЯ. Учебно-методический комплекс для дистанционного обучения, 2006г.

8. Телевидение и обработка изображений. Методические указания к лабораторным работам. Под ред. Р.Е. Быкова, СПбГТУ «ЛЭТИ», 1998, 48 с.

б) дополнительная литература:

1. Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения. М.: Горячая линия–Телеком, 2001. – 224 с.

2. Сэломон Д. Сжатие данных, изображений и звука. М.: Техносфера, 2004. 368с.

3. Телевидение. Под ред. Гоголя А.А. Лабораторный практикум. С.Пб.: Линк, 2009, 189 с.

4. Урвалов В. А. Очерки истории телевидения. М.: Наука, 1990. 216 с.

5. Цифровое преобразование изображений: Учеб. пособие для вузов / Р. Е. Быков, Р. Фрайер, К. В. Иванов, А. А.Манцветов; Под ред. Р. Е. Быкова. М.: Горячая линия – Телеком, 2003. 228 с.

6. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений М.: Техносфера, 2005. 1072 с.

7. Зубарев Ю. Б., Кривошеев М. И., Красносельский И. Н. Цифровое телевизионное вещание. Основы, методы, системы. М.: Научно-исследовательский институт радио (НИИР), 2001. 568 с.

8. Кремень В. Введение в эпоху телевидения. Информационно-техни-ческий журнал «625», №№ 1, 2, 3. – М.: 2005.

9. Теоретические основы электрической передачи изображений. Телевидение и фототелеграфия. Е.Л. Орловский, А.М. Халфин, Л.Д. Хазов и др., т.2. – М.: Сов.радио, 1962. С. – 294.

10. Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека. – М.: Мир, 1974. – 550 с.

11. Лебедев Д.С., Цуккерман И.И. Телевидение и теория информации. М.- Л.: Энергия, 1965. – 219 с.

12. Кириллов В.И., Ткаченко А.П. Телевидение и передача изображений. –Мн.:

13. Красильников Н.Н. Теория передачи и восприятия изображений.

- М.: Радио и связь, 1986. - 248 с.

14. Домбругов Р.М. Телевидение. – Киев: Вища школа, 1988. - 215 с.

15. Брауде Г.В. Коррекция телевизионных и импульсных сигналов. – М.: Связь, 1988. – 246 с.

16. Новаковский С.В. Стандартные системы цветного телевидения. – М.:

Связь, 1976. – 367 с.

17. Певзнер Б.М. Системы цветного телевидения. – М.- Л.: Энергия, 1967. – 231 с.

18. Ткаченко А.П. Цветное телевидение. - Мн.: Беларусь, 1981. – 255 с.

19. Пэдхем Ч., Сондерс Дж. Восприятие света и цвета. – М.: Мир, 1978. – 256с.

20. Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения. – М.: МИРЭА, 1999.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

– пакеты программ для расчетов устройств и моделирования процессов Mathcad 7.0, Adobe Photoshop CS4, пакет графического программирования LabVIEW.

– библиотека стандартов, справочников и нормативно-технической документации по вопросам проектирования конструкций и технологий РЭС.

- http://www.mpei.ru ; http://www.eltech.ru ; http://www.broadcasting.ru/main.php ;

http://www.625-net.ru ; http://digital.ni.com/worldwide/russia.nsf/main?readform ;

http://www.telesputnik.ru ; http://www.tele-satellite.com/rus ; http://www.cableman.ru ;

http://www.dvbmagazine.ru/blog.

б) другие:

- иллюстрационный материал по дисциплине, электронная версия учебных пособий и описаний лабораторных работ.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов, лаборатории, оснащенные специализированными телевизионными установками, макетами и электро- и радиоизмерительными приборами, необходимыми для проведения лабораторных занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210400 «Радиотехника» и профиль подготовки:

Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

ст. преподаватель Сечкин В.Л.

д.т.н., профессор Дворкович А.В.

«СОГЛАСОВАНО»:

Директор ИРЭ к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н.

«УТВЕРЖДАЮ»:

Зав. кафедрой РТП д.т.н., профессор Баскаков А.И.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ

_ Направление подготовки 201000 Биотехнические системы и технологии Профиль подготовки: Биотехнические и медицинские аппараты и системы Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ

ДИАГНОСТИКИ"

№ дисциплины по учебному плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных едисеместр – ницах:

ты по учебному плану (всего)

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение принципов построения диагностических систем, основанных на использовании излучений различной природы и их применения для обследования пациентов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

принимать и обосновывать конкретные технические решения при выборе вида диагностической системы, использовать информацию о новых физических принципах и новых видах технологического оборудования (ПК-17).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими свойствами и принципами формирования проникающих излучений различной природы;

дать информацию о источниках излучений, применяемых в медицинской диагностике;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при выборе вида излучения для определения конкретных характеристик и параметров органов человеческого организма, определения признаков патологии, формирования изображений внутренних органов человека.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» направления «Биотехнические системы и технологии»

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика», «Математика», «Цепи и сигналы», «Цифровые устройства и микропроцессоры», «Цифровая обработка сигналов», «Основы приема и обработки сигналов» и «Формирование сигналов».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по материалам медицинской диагностики (ОК-10, ОК-11);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии применения медицинской диагностической техники (ОК-7).

Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

использовать программы расчетов характеристик (ПК-4, ПК-10), осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые информационные материалы (ПК-6);

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области применения медицинской техники в медицинской диагностике ( ПК-6);

навыками поиска информации о характеристиках медицинской техники (ПК-5).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Раздел дисциплины.

личной природы.

Обработка сигналов с целью повышения разрасчетного задарешающей способности изображений.

тивы развития.

Экзамен 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Основные источники и виды медико-биологической информации.

Основные методы исследования внутренней структуры организмов. Влияние окружающей среды на жизнедеятельность живых организмов. Методы исследования окружающей среды.

Применение излучений различной физической природы. Аналоговые и дискретные методы представления информации. Одномерная и многомерная информация. Двумерные и трехмерные изображения.

2. Применение методов теории статистических решений для синтеза оптимальных алгоритмов получения информации о внутренней структуре объектов и окружающей среде.

Статистические модели случайных сигналов. Синтез оптимальных алгоритмов обнаружения объектов на фоне шумов и помех, оценки координат и параметров движения объектов, распознавания и разрешения объектов, формирования изображений.

3. Методы извлечения медико-биологической информации.

Регистрация собственных физических сигналов и полей организмов. Методы активной и пассивной интроскопии для получения информации о внутреннем состоянии и внутренней структуре организмов.. Основные физические закономерности теплового излучения Понятие абсолютно черного тела (АЧТ). Природа естественного теплового излучения.

Структурная схема оптимального приемника радиотеплового излучения, вопросы обнаружения радиотеплового контраста.

4. Первичная обработка медико-биологических сигналов (обнаружение и разделение) на фоне шумов и помех.

Применение пространственных, временных и частотных методов селекции полезных сигналов на фоне помех. Оптимальная линейная фильтрация медико-биологической информации. Адаптивная фильтрация сигналов. Обработка сигналов на фоне активных и пассивных помех.

5. Системы формирования изображений различной природы.

Методы их представления и описания. Источники визуальных сообщений. Особенности изображений, полученных при использовании полей различной природы: ультразвуковых, рентгеновских, микроволновых, позитронных, полученных на ядерном квадрупольном магнитном и электронном парамагнитном резонансе и др.

6. Обработка сигналов с целью повышения разрешающей способности изображений.

Применение решеток преобразователей, синтез апертуры, использование методов сверхразрешения, синтез изображений при разнесенном приеме (интерферометрия) для повышения разрешения в поперечном направлении. Методы повышения разрешения в продольном направлении и по доплеровскому смещению частоты.

7.Показатели и критерии качества формирования изображений.Показатели и критерии качества формирования изображений. Статистические характеристики изображений. Информационное содержание изображений. Когерентные и некогерентные изображения.

Цифровые методы повышения качества формирования и обработки изображений. Алгоритмы обнаружения и выбора объектов на изображении. Оконтуривание, распознавание, идентификация и интерпретация аномалий и неоднородностей на изображениях, препарирование изображений. Коррекция искажений изображающих систем. Методы повышения контрастности и четкости изображений. Визуализация и регистрация изображений различной природы. Светотехнические и информационно-статистические характеристики натурных изображений. Представление изображений в плоскости пространственных частот. Элементы теории дискретизации многомерных сообщений. Функциональная схема телевизионной системы дискретизации. Методы дискретизации во временной и пространственной областях. Представление дискретизированных сообщений в спектральной области.

8. Системы технического телевидения. Комплексирование телевизионных систем и медицинских систем интроскопии. Формирование объемных изображений. Применение голографических и томографических методов при формировании и обработке медикобиологических изображений.

9.Заключение. Перспективы развития. Эффективность применения автоматизированных систем обработки информации в медицинской диагностике.

4.2.2. Практические занятия Методы представления медико-биологической информации. Свойства случайных сигналов и полей. Одномерное и многомерное представление информации.

Методы описания результатов измерений и исследование статистических и спектральных характеристик различных медико-биологических сигналов и изображений.

Методы выделения медико-биологической информации на фоне помех.

Методы представления медико-биологической информации Методы формирования изображений внутренних органов человека Коррекция искажений изображающих систем.

Методы повышения разрешающей способности изображений.

Алгоритмы реконструкции объемных изображений с помощью томографических методов 4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4.Расчетные задания Моделирование алгоритмов обработки изображений.

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов.

Практические занятия включают Методы представления медико-биологической информации. Свойства случайных сигналов и полей. Одномерное и многомерное представление информации. Методы описания результатов измерений и исследование статистических и спектральных характеристик различных медико-биологических сигналов и изображений.

Методы выделения медико-биологической информации на фоне помех. Методы представления медико-биологической информации. Методы формирования изображений внутренних органов человека Коррекция искажений изображающих систем. Методы повышения разрешающей способности изображений. Алгоритмы реконструкции объемных изображений с помощью томографических методов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, выполнение расчетного задания, оформление реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,

ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – зачет.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1.Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И. Локационные методы исследования объектов и сред. Учебник. Изд-во Академия, 2011. 420 с.

2.Цифровая обработка сигналов и изображений в радиофизических приложениях./ Под ред.В.Ф. Кравченко.-М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007,2007.-544с.

б) дополнительная литература:

1.Волосюк В.К., Кравченко В.Ф. статистическая теория радиотехнических систем дистанционного зондирования и радиолокации./под ред. В.Ф. Кравченко. –М.Физматлит, 2008. 704 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: http:// zhurnal.ape.relarn.ru. (Бульба А.В., Луизова Л.А., Хахаев А.Д. Обучение принципам компьютерной томографии.) б) другие: иллюстрационный материал по дисциплине, электронная версия учебных пособий и описаний лабораторных работ, авторские компьютерные программы исследования характеристик сигналов и систем.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 201000 « Биотехнические системы и технологии»

и профилю подготовки «Биотехнические и медицинские аппараты и системы».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

«СОГЛАСОВАНО»

Директор ИРЭ МЭИ (ТУ) «УТВЕРЖДАЮ»

Зав. кафедрой Радиотехнических приборов