Приложение 5
Государственное бюджетное профессиональное
образовательное учреждение Новосибирской области «Новосибирский колледж
почтовой связи и сервиса»
2017
Рабочая программа учебной дисциплины профессионального цикла «ОП.03 Теория
электросвязи» разработана на основе Федерального государственного
образовательного стандарта среднего профессионального образования по
специальности «11.02.08 Средства связи с подвижными объектами» (базовая
подготовка), примерной программы учебной дисциплины «Теория электросвязи»,
утвержденной Учебно-методическим центром среднего профессионального образования
Федерального агентства связи.
Организация-разработчик: ГБПОУ НСО «НКПСиС»
Разработчики:
Енов П.Ю., преподаватель
СОДЕРЖАНИЕ
|
|
стр. |
|
1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ
ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ |
|
|
2. СТРУКТУРА и
содержание УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ |
|
|
3. условия реализации
программы учебной дисциплин |
|
|
4. Контроль и оценка
результатов Освоения учебной дисциплины |
|
1. паспорт РАБОЧЕй ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ
1.1. Область применения программы
Рабочая программа
учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной
программы подготовки специалистов среднего звена в соответствии с ФГОС СПО по
специальности 11.02.08 Средства связи с подвижными объектами.
1.2. Место дисциплины в структуре основной
профессиональной образовательной программы: профессиональный цикл.
1.3. Цели и задачи дисциплины – требования
к результатам освоения дисциплины:
в результате освоения дисциплины обучающийся должен
уметь:
-
применять основные законы теории электрических цепей, учитывать на практике
свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических цепей;
-
различать непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые) сигналы,
рассчитывать их параметры;
в
результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
-
классификацию каналов и линий связи, видов сигналов и их спектров;
-
виды нелинейных преобразований сигналов в каналах связи
-
кодирование сигналов и преобразование частоты;
-
виды модуляции в аналоговых и цифровых системах радиосвязи;
-
принципы помехоустойчивого кодирования, виды кодов, их исправляющая
способность.
1.4. Рекомендуемое количество часов на
освоение программы дисциплины:
максимальной
учебной нагрузки обучающегося 198 часов, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки
обучающегося 132 часа;
самостоятельной работы обучающегося 66 часов.
2.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Объем учебной дисциплины и виды
учебной работы
|
Вид учебной работы |
Объем часов |
|
Максимальная
учебная нагрузка (всего) |
132 |
|
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) |
88 |
|
в том числе: |
|
|
лабораторные занятия |
18 |
|
практические занятия |
20 |
|
Самостоятельная работа обучающегося (всего) |
44 |
|
в том числе: |
|
|
домашняя работа по
подготовке ответов на контрольные вопросы и работа с основной и
дополнительной литературой |
20 |
|
подготовка
сообщений, рефератов и решение задач |
24 |
|
Промежуточная аттестация в форме экзамена |
|
2.2. Рабочий тематический план и содержание учебной
дисциплины Теория электросвязи
|
Наименование разделов и тем |
Содержание учебного материала,
лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся,
курсовая работ (проект) |
Объем часов |
Уровень
освоения |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
Раздел 1. Общие сведения о системах
электросвязи |
|
15 |
|
||
|
Тема 1.1. Введение Основные
понятия и определения |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Краткая
история развития электросвязи и современные тенденции. |
1 |
|||
|
2 |
Информация,
сообщения, сигналы (аналоговые и дискретные) |
||||
|
3 |
Линия
связи, система связи, канал связи. Структурная схема одноканальной системы
электросвязи. |
||||
|
4 |
Классификация
систем электросвязи по видам передаваемых сообщений и среды распространения. |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: работа
с дополнительной литературой и Интернет ресурсами. |
2 |
|
|||
|
Тема 1.2 Сигналы
электросвязи и их спектры |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Классификация
сигналов электросвязи. |
2 |
|||
|
2 |
Параметры
аналоговых и цифровых сигналов. |
||||
|
3 |
Периодические
сигналы и их спектры. |
||||
|
4 |
Непериодические
сигналы и их спектры. |
||||
|
Лабораторные работы: №1
«Исследование спектра последовательности прямоугольных импульсов» №2
«Исследование спектра речевого сигнала» |
4 |
|
|||
|
Практические занятия: №1
«Временное и спектральное представление сигналов» |
2 |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: подготовка
ответов на контрольные вопросы лабораторных работ, решение задач, подготовка
к практическому занятию, изучение особенностей спектрального состава
различных сигналов электросвязи |
3 |
||||
|
Раздел 2. Методы и устройства преобразования и формирования сигналов |
|
29 |
|||
|
Тема 2.1. Преобразование гармонического и
бигармонического сигналов в нелинейной цепи |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Анализ
спектра отклика на гармоническое воздействие. |
||||
|
1 |
Анализ
спектра отклика на бигармоническое воздействие. |
||||
|
Практические занятия: №2
«Расчет спектра отклика нелинейной цепи на бигармоническое воздействие» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Решение
задач, подготовка к практическому занятию. |
2 |
||||
|
Тема 2.2 Умножение
частоты |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Принцип
умножения частоты. |
2 |
|||
|
2 |
Схема
умножителя частоты. |
||||
|
3 |
Область
применения. |
||||
|
Лабораторные работы: №3
«Исследование умножителя частоты» |
2 |
|
|||
|
Практические занятия: №3
«Расчет умножителя частоты методом угла отсечки» |
2 |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Построение
спектральных диаграмм сигналов в различных точках схемы умножителя для
заданных коэффициентов усиления, подготовка к практическому занятию и к
защите лабораторной работы. |
1 |
||||
|
Тема 2.3. Преобразование частоты |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Принцип
преобразователя частоты. |
2 |
|||
|
2 |
Схема
преобразователя частоты. |
||||
|
3 |
Область
применения. |
||||
|
Лабораторные работы: №4
«Исследование преобразователя частоты» |
2 |
|
|||
|
Практические занятия: №4 «Расчет
преобразователя частоты» |
2 |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Изучение
построения преобразователя на параметрических элементах, подготовка к
практическому занятию и защите лабораторной работы. Изучение принципа
построения систем передачи на основе преобразователей частоты. |
2 |
||||
|
Тема 2.4 Автоколебательные системы |
Содержание учебного материала |
4 |
|
||
|
1 |
Общие
сведения и классификация автогенераторов. |
3 |
|||
|
2 |
Условие
возникновения колебаний и работа автогенератора в стационарном режиме. |
||||
|
3 |
Схема
автогенератора LC
типа. |
||||
|
4 |
Стабилизация
частоты, формы и мощности. |
||||
|
Лабораторные работы: №5
«Исследование работы автогенератора LC
типа» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Изучение
принципа построения автогенераторов RC
типа. Подготовка к защите лабораторной работы |
2 |
||||
|
Раздел 3. Формирование и детектирование модулированных сигналов |
|
15 |
|||
|
Тема 3.1 Амплитудная
модуляция |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Временное
и спектральное представление АМ сигнала. Характеристики АМ сигнала |
||||
|
2 |
Амплитудный
модулятор |
||||
|
3 |
Детектирование
АМ сигнала |
||||
|
Практические занятия: №6
«Расчет и построение временных и спектральных диаграмм АМ сигналов» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Работа
с дополнительной литературой и Интернет ресурсами с целью определения применения
АМ в технике электросвязи. Подготовка к практическому занятию |
2 |
||||
|
Тема 3.2 Частотная
модуляция |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Временное
и спектральное представление ЧМ сигнала. Характеристики ЧМ сигнала |
||||
|
2 |
Частотный
модулятор |
||||
|
Практические занятия: №7
«Расчет спектра ЧМ при различных индексах модуляции» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Работа
с дополнительной литературой и Интернет ресурсами с целью определения
применения ЧМ в технике электросвязи. Подготовка к практическому занятию |
2 |
||||
|
Тема 3.3 Фазовая
модуляция |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Временное
и спектральное представление ФМ сигнала. |
||||
|
2 |
Детектирование
сигналов с угловой модуляцией |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Работа
с дополнительной литературой и Интернет ресурсами с целью определения
применения ФМ в технике электросвязи. |
1 |
|
|||
|
Раздел 4. Принципы построения цифровых систем передачи |
|
13 |
|||
|
Тема 4.1 Функциональная
схема цифровой системы передачи |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Достоинства
цифровых систем перед аналоговыми |
||||
|
2 |
Последовательность
преобразований сигналов и данных, их назначение |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Работа
с дополнительной литературой и Интернет ресурсами с целью определения видов и
параметров цифровых сигналов. |
2 |
|
|||
|
Тема 4.2. Цифровое
представление аналоговых сигналов |
Содержание учебного материала |
3 |
3 |
||
|
1 |
Временное
и спектральное представление дискретизированного сигнала. Теорема В.А.
Котельникова. Процесс
квантования. Шум квантования. Связь с разрядностью кодирования. |
||||
|
2 |
Линейное и нелинейное
квантование. Процесс кодирования. |
||||
|
3 |
Определение скорости цифрового
потока. |
||||
|
Лабораторные работы: №6
«Формирование ИКМ сигнала» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Формирование
ДИКМ сигнала. Подготовка к защите лабораторной работы. |
2 |
||||
|
Тема 4.3 Дельта
модуляция |
Содержание учебного материала |
1 |
1 |
||
|
1 |
Принцип
преобразования непрерывного сигнала в ДМ сигнал. |
||||
|
2 |
Структурная
схема системы передачи, использующей ДМ. |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Решение
задач по преобразованию непрерывного сигнала в ДМ сигнал, сравнительная
характеристика ДМ и ИКМ. |
1 |
|
|||
|
Раздел 5. Помехоустойчивое кодирование |
|
17 |
|||
|
Тема 5.1 Основные
принципы помехоустойчивого кодирования |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Основные
определения. |
||||
|
2 |
Виды
помехоустойчивых кодов. |
||||
|
3 |
Расчет
скорости цифрового потока. |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Определение
исправляющей способности кода при различном расстоянии Хэмминга |
1 |
|
|||
|
Тема 5.2 Блоковые
коды |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Принцип
блокового кодирования |
||||
|
2 |
Виды
блоковых кодов, их избыточность и исправляющая способность |
||||
|
Практические занятия: №7
«Исправление ошибки с помощью блокового кода» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Подготовка
к практическому занятию. Изучение принципа кодирования и исправляющей
способности кода Рида-Соломона |
2 |
||||
|
Тема 5.3 Сверточное
кодирование |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Основные
определения |
||||
|
2 |
Принципы
сверточного кодирования и декодирования |
||||
|
Практические занятия: №8
«Исправление ошибки с помощью сверточного кода |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Подготовка
к практическому занятию. |
1 |
||||
|
Тема 5.4 Исправление
пакетных ошибок |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Перемежение |
||||
|
2 |
Внутреннее
и внешнее кодирование. Назначение. Используемые коды. |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Определение
максимальной пакетной ошибки, исправляемой системой помехоустойчивого
декодирования |
1 |
|
|||
|
Раздел 6. Основы теории цифровой модуляции и детектирования |
|
23 |
|||
|
Тема 6.1 Общие сведения о цифровой
модуляции |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Определения
и назначение цифровой модуляции. |
2 |
|||
|
2 |
Векторное
представление сигналов. |
||||
|
3 |
Когерентное
и некогерентное обнаружение сигналов. |
||||
|
4 |
Корреляция
и корреляционный приемник. |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Работа
с основной и дополнительной литературой, подготовка ответов по изучаемой
теме, выполнение упражнений по построению корреляционного приемника. |
2 |
|
|||
|
Тема 6.2. Базовые виды цифровой модуляции |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Амплитудная
манипуляция (ASK). |
2 |
|||
|
2 |
Частотная
манипуляция (FSK). |
||||
|
3 |
Фазовая
манипуляция (PSK). |
||||
|
4 |
Детекторы
сигналов с цифровой модуляцией. |
||||
|
Лабораторные работы: №7
«Исследование оптимальных когерентных демодуляторов» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Работа
с основной и дополнительной литературой, подготовка ответов на вопросы по
изучаемой теме. |
2 |
||||
|
Тема 6.3. Цифровые виды модуляции на
основе квадратурной модуляции |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Четырехпозиционная
фазовая манипуляция (QPSK). |
||||
|
2 |
Функциональная
схема формирования QPSK
радиосигнала. |
||||
|
3 |
Квадратурная
амплитудная модуляция (QAM). |
||||
|
4 |
Структурная
схема модулятора. |
||||
|
5 |
Пропускная
способность и помехоустойчивость многопозиционных видов модуляций. |
||||
|
Лабораторные работы: №8
«Исследование цифровых видов модуляции» |
2 |
|
|||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Подготовка
к обязательной контрольной работе. |
3 |
||||
|
Тема 6.4 Метод
частотного уплотнения несущих |
Содержание учебного материала |
2 |
2 |
||
|
1 |
Межсимвольные
искажения, защита от них. |
||||
|
2 |
Определение
параметров сигнала OFDM,
спектр OFDM. |
||||
|
3 |
Функциональные
схемы модулятора и демодулятора. |
||||
|
Практические занятия: №9
«Определение параметров и расчет пропускной способности системы передачи с OFDM» |
2 |
|
|||
|
|
Самостоятельная работа
обучающихся: Работа
с основной и дополнительной литературой, подготовка ответов на вопросы по
изучаемой теме. Подготовка к практическому занятию. |
2 |
|||
|
Раздел 7. Каналы связи |
|
20 |
|
||
|
Тема 7.1. Основные
характеристики каналов передачи |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Классификация
каналов. |
2 |
|||
|
2 |
Основные
характеристики каналов. |
||||
|
3 |
Типовые
каналы |
||||
|
4 |
Преобразование
сигналов в каналах. |
||||
|
5 |
Аддитивные
помехи и квантовый шум. |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: работа
с дополнительной литературой и Интернет ресурсами. |
1 |
|
|||
|
Тема 7.2. Проводные линии |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Общие
сведения о цепях с распределенными параметрами. |
2 |
|||
|
2 |
Первичные
и вторичные параметры |
||||
|
3 |
Режимы
волн |
||||
|
Лабораторные работы: №9
«Исследование режима работы длинной линии» |
2 |
|
|||
|
Практические занятия: №10
«Расчет вторичных параметров длинной линии» |
2 |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: работа
с основной и дополнительной литературой. Подготовка к практическому занятию и
защите лабораторной работы. |
2 |
||||
|
Тема 7.3. Волоконно-оптические кабельные
линии |
Содержание учебного материала |
2 |
|||
|
1 |
Конструктивные
особенности |
1 |
|||
|
2 |
Области
применения |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: работа
с интернет ресурсами, подготовка рефератов. |
2 |
|
|||
|
Тема 7.4. Радиолинии |
Содержание учебного материала |
1 |
1 |
||
|
1 |
Принципы
построения систем радиосвязи |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: работа
с основной и дополнительной литературой, подготовка ответов на контрольные
вопросы. |
2 |
|
|||
|
Тема 7.5 Волноводы |
Содержание учебного материала |
1 |
1 |
||
|
1 |
Конструктивные
особенности |
||||
|
2 |
Типы
электромагнитных волн, распространяемых в волноводах |
||||
|
Самостоятельная работа
обучающихся: работа
с основной и дополнительной литературой, подготовка ответов на контрольные
вопросы. |
1 |
|
|||
|
ВСЕГО |
132 |
||||
Для
характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие
обозначения:
1. –
ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2. – репродуктивный
(выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством)
3. –
продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение
проблемных задач)
3. условия реализации
программы дисциплины
3.1.
Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Для реализации программы имеется учебная лаборатория
«Лаборатория теории электросвязи, электронной техники, электрорадиоизмерений,
основ телекоммуникаций, телекоммуникационных систем и сетей абонентского
доступа»
Оборудование учебного кабинета:
- посадочные места по количеству обучающихся;
- рабочее место преподавателя;
- печатные и/или электронные демонстрационные пособия;
- необходимая для проведения практических и
лабораторных работ методическая литература.
Технические средства обучения:
- компьютеры
с лицензионным программным обеспечением в комплекте (системный блок, монитор,
клавиатура, манипулятор «мышь»);
- локальная
сеть с выходом в Интернет;
- комплект
проекционного оборудования (интерактивная доска в комплекте с проектором);
- аппаратные
и программно-аппаратные контрольно-измерительные приборы (лабораторные стенды,
включающие в себя амперметры, вольтметры, источники питания регулируемые,
специализированные электросхемы (вставки) для выполнения различных лабораторных
работ, осциллографы цифровые, генераторы сигналов)
-
программное обеспечение для расчета и проектирования электрических узлов и
цепей ElectronicsWorkBench 4.0.
- прикладное программное
обеспечение: цифровая обработка сигналов «EDS», спектроанализатор «SPECTRUM», среда графического программирования «LabVIEW», презентации по всем темам дисциплины.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных
изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
- Нефедов, В. И. Теория электросвязи: учебник для СПО / В. И. Нефедов, А. С. Сигов; под ред.
В. И. Нефедова. — М.: Издательство Юрайт, 2016. — 495 с. — (Серия:
Профессиональное образование). — ISBN 978-5-9916-6069-3.
Дополнительные источники:
- Теория
электрической связи. Под редакцией профессора Д.Д. Кловского. М.,
«Радиосвязь»,1999.
- В.А.
Галкин. Цифровая мобильная связь. М., Горячая линия – Телеком, 2007.
- Б.И.
Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов. Телекоммуникационные системы и сети.
Т.1 М., Горячая линия – Телеком, 2005.
- Л.Н.
Волков, М.С. Немировский, Ю.С. Шинаков.Системы цифровой радиосвязи. М.,
ЭКОТРЕНДЗ, 2005.
- В.В.
Крухмалев, В.Н. Гордиенко, А.Д. Моченов, В.И. Иванов, В.А. Бурдин, А.В.
Крыжановский, Л.А. Марыкова. Основы построения телекоммуникационных систем и
сетей. М., Горячая линия – Телеком,2004.
- В.Н.
Гордиенко, М.С. Тверецкий. Многоканальные телекоммуникационные системы. М.,
Горячая линия – Телеком, 2005.
- С. Н.
Ксенофонтов, Э.Л. Портнов. Направляющие системы электросвязи. Сборник задач.
М., Горячая линия – Телеком, 2004.
- М.А.
Быховский «Пионеры информационного века». М., «Техносфера» 2006.
Интернет ресурсы:
- www.twirpx.com/file/113220
(конспект лекций по курсу ТЭС);
- www.regionbook.ru направляющие системы
ЭС).
4. Контроль и оценка результатов освоения
Дисциплины
|
Результаты
обучения (умения,
знания) |
Формы и методы контроля и оценки результатов
обучения |
|
Уметь: |
|
|
-
применять основные законы теории электрических цепей, учитывать на практике
свойства цепей с распределенными параметрами и нелинейных электрических
цепей; -
различать непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые) сигналы, рассчитывать
их параметры; |
Оценка выполнения лабораторных работ № 3, 4, 5, 9 Оценка результатов работы на практических занятиях №2, 3, 4, 10 Оценка выполнения лабораторных работ № 1, 2, 6 Оценка результатов работы на практическом занятии №1 |
|
Знать: |
|
|
-
классификацию каналов и линий связи, видов сигналов, их спектров; -
виды нелинейных преобразований сигналов в каналах связи; -
кодирование сигналов и преобразование частоты; -
виды модуляции в аналоговых и цифровых системах радиосвязи; -
принципы помехоустойчивого кодирования, виды кодов, их исправляющую
способность |
Оценка выполнения лабораторных работ №1, 2, 6, 8, 9 Оценка результатов работы на практических занятиях №5, 6, 9 Оценка выполнения лабораторных работ №3, 4, 5 Оценка результатов работы на практических занятиях №2, 3, 4 Оценка выполнения лабораторных работ №, 4, 6 Оценка результатов работы на практических занятиях №4, 7, 8 Оценка выполнения лабораторных работ №, 7, 8 Оценка результатов работы на практических занятиях №5, 6, 9 Оценка результатов работы на практических занятиях №7, 8 Выполнение самостоятельных работ, индивидуальных заданий, тестирование,
устные опросы. |