Статистическая радиофизика - Учебно

Здыренкова Т.В. Статистическая радиофизика. Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления 011800.62 «Радиофизика», форма
обучения очная. Тюмень, 2011, 16 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиофизики. Рабочая программа дисциплины
«Статистическая радиофизика» опубликована на сайте ТюмГУ: «Статистическая
радиофизика» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиофизики. Утверждено проректором по
учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой радиофизики Михеев В.А. , к.ф.м.н., доцент
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Здыренкова Т.В., 2011.
1.1.Цели и задачи дисциплины
Дисциплина «Статистическая радиофизика» в соответствии с ФГОС
ВПО по
направлению подготовки
011800.62
«Радиофизика»
является дисциплиной
профессионального цикла ООП подготовки бакалавра модуля «Физика колебательных и
волновых процессов». Учитывая, что объектами профессиональной деятельности бакалавров
являются все виды наблюдающихся в природе физических явлений и объектов, обладающих
волновой или колебательной природой, а также алгоритмы, приборы и устройства,
использующиеся при передаче, приеме и обработке информации, владение приемами и
навыками решения конкретных задач из разных областей статистической радиофизики
позволяет успешно решать поставленные задачи.
Дисциплина «Статистическая
радиофизика» это теория описания флуктуационных явлений в радиофизике, она
посвящена изучению методов описания и анализа случайных процессов в линейных и
нелинейных системах и средах.
Задачами дисциплины «Статистическая радиофизика» являются :
 формирование нового мировоззрения в понимании процессов, происходящих в
различных реальных радиофизических системах, используемых для передачи, приема и
анализа информации.
 привитие навыков самостоятельной работы по моделированию и анализу случайных
процессов.
1.2.Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Статистическая радиофизика» является дисциплиной базовой части профессио-нального
цикла для направления 011800.62 «Радиофизика».
Содержание курса «Статистическая радиофизика» базируется на знаниях, приобретённых
при изучении следующих дисциплин: раздела «Электричество и магнетизм» общей физики,
раздела « Линейные и нелинейные уравнения» методов математической физики, раздела
"Электродинамика" теоретической физики. Математической основой курса являются
разделы «Математический анализ», «Аналитическая геометрия», «Линейная алгебра»,
«Дифференциальные уравнения», «Теория функций комплексного переменного», «Теория
вероятностей и математическая статистика» математики
1.3.Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате
освоения данной дисциплины
В соответствии с ФГОС ВПО данная дисциплина направлена на формирование
следующих компетенций:
Общекультурных (ОК):
ОК-4 – способность критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при
необходимости профиль своей профессиональной деятельности;
ОК-10 – способность самостоятельно приобретать новые знания, используя современные
образовательные и информационные технологии.
Профессиональных (ПК):
ПК-2 – способность применять на практике базовые профессиональные навыки.
В области воспитания личности целью подготовки является формирование социальноличностных качеств студентов: целеустремленности, организованности,
коммуникативности.
В результате освоения дисциплины и успешного и грамотного решения инженерных задач
обучающийся должен:
Знать:

о качественных и количественных сторонах процессов, происходящих в различных
радиотехнических устройствах;

методы анализа (основные подходы к решению практических задач, связанных с
анализом случайных процессов);

методы анализа задач оптимального обнаружения сигналов на фоне помех;

методы анализа (с оценкой) неизвестных параметров сигналов;

методы анализа оптимальной фильтрации сообщений
Уметь:





оценивать
степень
достоверности
результатов,
полученных
с
помощью
экспериментальных и теоретических методов исследований;
проводить теоретические и экспериментальные исследования;
использовать основные приемы (решать задачи) анализа случайных процессов;
использовать основные приемы (решать задачи) оптимальной фильтрации сообщений;
использовать основные приемы (решать задачи) обнаружения сигналов на фоне помех.
Владеть:

приемами и навыками решения конкретных задач из разных областей статистической
радиофизики;
 основами знаний в области представления и анализа случайных процессов,
обнаружения и оценки параметров сигналов, оптимальной фильтрации и сообщений.
2.Структура и трудоемкость дисциплины.
Семестр - 7. Форма промежуточной аттестации - зачет. Общая трудоемкость
дисциплины составляет 2 зачетные единицы (з.е.), 72 часа.
Таблица 1
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (всего)
Вид промежуточной аттестации (зачет,
экзамен)
Общая трудоемкость часов
зачетных ед.
Всего
часов
36
18
18
Семестр
7
36
18
18
36
36
З
З
72
72
2
2
3.Тематический план дисциплины
Таблица 2
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Наименование
темы
Лекции
(кол-во
часов)
2
Модуль 1
Введение.
Случайные
процессы
Корреляционн
ый
и
спектральный
анализ
случайных
процессов
Вейвлет-анализ
случайных
сигналов
Всего
Модуль 2
Марковские
случайные
процессы
Электрические шумы и
флуктуации
Случайные
процессы в
линейных
системах и
средах
Всего
Модуль 3
Оптимальные
линейные
системы
Методы
анализа
случайных
процессов в
нелинейных
системах
Обнаружение и
измерение
параметров
сигналов в
шумах
Всего
Итого (часов,
баллов)
Из них в
интерактивно
й форме
3
Семинарские
(лабораторные)
занятия
(кол-во часов)
Индивидуальн
ая и
самостоятельна
я работа
студента
(кол-во часов)
Итого
часов по теме
Из них в
интерактивно
й форме
Итого
количество
баллов
5
6
7
8
4
2
2
0-2
3.5
4
5.5
13
4
0-10
2.5
4
6.5
13
4
0-13
8
8
13
28
8
0-25
2
2
4.5
8.5
2
0-15
0.5
2
2.5
5
2
0-10
6.5
8.5
2
0-15
4.5
4
13.5
22
4
0-40
2
2
2.5
7
2
0-5
1.5
2
2.5
6
2
0-15
2
2
4.5
8
2
0-15
5.5
18
6
18
9.5
36
21
72
6
18
0-35
0-100
18
18
Таблица 3.
Модуль 1
1
Введение.
Случайные
процессы
2
Корреляционный
и
спектральный
анализ
случайных процессов
3 Вейвлет-анализ случайных
сигналов
Всего
Модуль 2
4 Марковские случайные
процессы
5 Электрические шумы и
флуктуации
6 Случайные процессы в
линейных системах и средах
Всего
Модуль 3
7 Оптимальные линейные
системы
8 Методы анализа случайных
процессов в нелинейных
системах
9 Обнаружение и измерение
параметров сигналов в шумах
Всего
Итого
другие
формы
Итого
количество
баллов
реферат
тест
отчет по
заданиям
самост.
работы
контрольн
студентов
ая работа
ответ на
семинаре
коллоквиу
мы
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
№ темы
Устный
Письменные работы
опрос
0-2
0-2
0-2
0-4
0-4
0-4
0-10
0-4
0-5
01
0-13
0-25
0-2
0-4
0-2
0-4
0-4
0-4
0-4
0-4
01
0-15
0-10
0-10
01
0-15
0-40
0-5
0-2
0-10
0-4
0-5
0-4
0-4
0-15
01
0-15
0-35
0–
100
Таблица 4.
Планирование самостоятельной работы студентов
Модули и темы
Виды СРС
Недел Объе Коля
м
во
обязательные
семест часов балло
ра
в
Модуль 1
1-5
1 Введение.
Случайные
работа с литературой,
1
0-2
процессы
источниками
2 Корреляционный
и расчет характеристических
5.5
0-10
спектральный
анализ
функций Пуассоновского,
случайных процессов
нормального, равномерного
и т.д. распределений
3 Вейвлет-анализ
Рефераты: «Восстановление
6.5
0-13
случайных сигналов
зашумленных
сигналов»,
«Сжатие информации»
Всего по модулю 1:
14
0-25
Модуль 2
6-12
4 Марковские случайные
Расчет производящих
4
0-15
процессы
функций для различных
видов распределений
5 Электрические шумы и
работа с литературой,
2
0-10
флуктуации
источниками
6 Случайные процессы в
Расчет
энергетического
4
0-15
линейных системах и
спектра,
корреляционной
средах
функции
и
дисперсии
выходного напряжения для
заданных
вариантов
линейных цепей. Рефераты.
Всего по модулю 2:
10
0-40
Модуль 3
13-18
7
Оптимальные линейные
Рефераты: «Оптимальный
3
0-5
системы
фильтр Винера-Хонда»,
«Фильтр Кальмана-Бьюси»
8
Методы анализа
Расчет
корреляционных
3
0-15
случайных процессов в
функций
выходного
нелинейных системах
процесса на основе метода
характеристических функций
для заданных вариантов
нелинейной цепиа
9
Обнаружение и
Работа с литерат.
и
4
0-15
измерение параметров
лекциями,
подготовка
к
сигналов в шумах
коллоквиуму
Всего по модулю 3:
10
0-35
ИТОГО:
36
0-100
№
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами.
Таблица 5.
№
п/п
1.
2.
3.
Наименование
обеспечиваемых
(последующих)
дисциплин
Квантовая радиофизика
Системы связи с
подвижными объектами
Радиорелейные и
спутниковые системы
передачи
Темы дисциплины необходимые для
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
Х
Х
Х
Х
Х
изучения
8
9…
Х
Х
Х
Х
Х
5.Содержание дисциплины.
Модуль 1.
Раздел1. Введение. Случайные процессы (Трудоёмкость лекционного курса – 2
часа(0,06 з.е.)).
Введение .Предмет изучения статистической радиофизики. Физика возникновения
флуктуаций. Единство случайных и детерминированных процессов. Примеры
случайных явлений в различных областях радиофизики. Историческая справка.
Случайные процессы . Непрерывные и дискретные случайные процессы. Полное и
частичное описание случайных процессов. Гауссовский случайный процесс.
Разложение Каруэна - Лоэва. Измерение параметров случайных процессов.
Раздел 2. Корреляционный и спектральный анализ случайных процессов
(Трудоёмкость лекционного курса – 3,5 часа(0,09 з.е.)).
Автокорреляционная функция и ее свойства. Примеры автокорреляционных функций.
Спектральная плотность мощности случайного процесса. Теорема Винера - Хинчина.
Взаимные
корреляционные
функции
и
взаимные
спектральные
плотности.
Корреляционная матрица выборочных функций. Оценивание автокорреляции и
взаимной корреляции. Методы оценки спектральной плотности мощности дискретного
случайного процесса.
Раздел 3. Вейвлет - анализ случайных сигналов (Трудоёмкость лекционного курса –
2,5 часа(0,07 з.е.)).
Теория и применение вейвлет-анализа. Базисные функции. Ортогональный вейвлет.
Преобразование
накладываемые
Хаара.
на
Обратное
вейвлет.
вейвлет
Восстановление
–преобразование.
зашумленных
Ограничения,
сигналов.
Сжатие
информации. Анализ электромагнитных явлений.
Модуль 2
Раздел4. Марковские случайные процессы (Трудоёмкость лекционного курса – 2
часа(0,06 з.е.)).
Марковские
процессы.
Уравнение
Чепмена-
Колмогорова.
Стохастические
дифференциальные уравнения. Уравнение Ланжевена. Уравнение Фоккера- Планка.
Важнейшие Марковские процессы. Процесс Орнштейна- Уленбека и Винеровский
процесс. Дважды случайные процессы. Скрытые Марковские модели.
Раздел 5. Электрические шумы и флуктуации (Трудоёмкость лекционного курса –
0,5 часа(0,01 з.е.)).
Тепловой шум. Дробовой шум. Процессы рождения и гибели. Броуновское движение.
Флуктуации плотности в идеальном газе. Белый шум и теорема Найквиста. Фликкершум. Флуктуации в автоколебательных системах.
Раздел 6. Случайные процессы в линейных системах и средах (Трудоёмкость
лекционного курса – 2 часа(0,06 з.е.)).
Анализ линейных систем во временной области. Математическое ожидание и средний
квадрат сигнала на выходе линейной системы. Взаимная корреляционная функция
случайных процессов на входе и выходе линейной системы. Анализ линейных систем в
частотной области. Спектральная плотность случайного процесса на выходе линейной
системы. Взаимная спектральная плотность случайного процесса на входе и выходе
линейной системы.
Модуль 3.
Раздел 7. Оптимальные линейные системы (Трудоёмкость лекционного курса – 2
часа(0,06 з.е.)).
Критерий оптимальности. Оптимизация систем путем подбора их параметров.
Оптимальные системы, максимизирующие отношение сигнал/шум. Согласованный
фильтр.
Оптимальные
системы,
минимизирующие
средний
квадрат
ошибки.
Оптимальный фильтр Винера- Хонда. Фильтр Кальмана- Бьюси.
Раздел 8.
Методы анализа случайных процессов в нелинейных системах
(Трудоёмкость лекционного курса – 1,5 часа(0,04 з.е.)).
Примеры нелинейных радиофизических систем. Линейная аппроксимация. Нелинейная
аппроксимация.
Локальный
косинусный
базис.
Распределение
Винера-Виля.
Вейвлетные преобразования. Оптимальные нелинейные методы оценки сигналов.
Раздел 9. Обнаружение и измерение параметров сигналов в шумах
(Трудоёмкость лекционного курса – 1,5 часа(0,04 з.е.)).
Байесовский подход в радиофизике. Проверка двух простых гипотез. Критерий
принятия решения. Обнаружение сигнала в шуме. Рабочие характеристики приемника.
Сигналы с нежелательными параметрами: испытание сложных гипотез. Обнаружение
сигнала с неизвестной случайной фазой в шуме. Рабочие характеристики приемника в
случае равномерного распределения
фазы. Обнаружение и оценка параметров
точечных объектов.
6.Планы семинарских занятий
Модуль 1.
Раздел2.-4 часа
Корреляционный и спектральный анализ случайных процессов
1.
Характеристическая функция случайного процесса. Кумулянтные
функции, корреляционная и ковариационная функции случайного процесса и
их свойства. Моделирование случайных процессов с заданной корреляционной
зависимостью.
2. Спектрально-корреляционный анализ сигналов 1-ой и 2-ой групп.
Спектральная плотность энергии и спектральная плотность мощности
случайных процессов. Методы моделирования случайных процессов с
заданной функцией распределения.
Раздел.3 -4 часа
Вейвлет - анализ случайных сигналов
1. Простейшие примеры применения Вейвлет- анализа.
Модуль 2.
Раздел 4.-2 часа.
Марковские случайные процессы
1. Вероятностное описание случайных процессов с помощью одномерных,
двумерных и многомерных плотностей вероятностей.
Раздел 5. -2 часа
Электрические шумы и флуктуации
1. Электрические шумы и флуктуации в линейных системах
Модуль 3.
Раздел7.-2 часа
Оптимальные линейные системы
1.
Оптимальное обнаружение дискретных и непрерывных сигналов
согласованной фильтрации.
Раздел 8. -2 часа
Методы анализа случайных процессов в нелинейных системах
1.
Преобразование корреляционных функций и спектров случайных
процессов нелинейными системами.
Раздел 9.-2 часа
Обнаружение и измерение параметров сигналов в шумах
1. Оценка неизвестной функции распределения. Проверка гипотезы о виде
распределения. Методы оценки параметров распределения: метод моментов,
метод максимального правдоподобия и др. Доверительные интервалы и
вероятности оценок.
7. Темы лабораторных работ ( Лабораторный практикум)
Учебным планом ООП не предусмотрен..
8.Примерная тематика курсовых работ
Учебным планом ООП курсовые работы не предусмотрены.
9.Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации
по итогам освоения дисциплины (модуля).
Виды самостоятельной работы студентов: домашние задания к семинарам, отчеты по
заданиям СРС, рефераты, разработаны с целью развить и закрепить знания, умения и навыки.
9.1. Вариант контрольной работы
Задача 1
Составить выражение производящей функции для закона Пуассона
Р к  
к
к!
е   к  0,1,2...
Задача 2.
Стационарный нормальный процесс х t  задан следующими характеристиками
m1x  1B; B0  
2
x
 0.35B  ; Bx  B0 e
2
 
1   ;  10
2
1
c
Определить, сколько раз за время Т=1 сек процесс превзойдет уровень
  1.5В .
9.2. Темы рефератов. Требования к оформлению реферата.
Задание по курсу «Статистическая радиофизика» выполняется с целью более детального
ознакомления с устройством и принципом действия и способами расчета различных
устройств электротехники. Задание оценивается по содержанию, а не по объему.
Темы рефератов
1.Анализ конкретных линейных систем в частотной области.
2.Спектральная плотность случайного процесса на выходе линейной системы.
3.Взаимная спектральная плотность случайного процесса на входе и выходе линейной
системы.
4.Восстановление зашумленных сигналов,
5.Сжатие информации
6.Оптимальный фильтр Винера-Хонда,
7.Фильтр Кальмана-Бьюси.
Набор текста должен быть сделан в текстовом редакторе Microsoft Word для Windows
любой версии. Объем задания не должен превышать 5 машинописных страниц.
Содержание реферата
1. Титульный лист
2. Содержание
3. Введение
4. Текст
5 Список использованной литературы
Все страницы задания нумеруются по порядку от титульного листа до последней страницы,
но на самом титульном листе цифра не ставится. Вторая страница - оглавление, где пишется
план работы (содержание).
Текст задания должен быть разбит на разделы, параграфы, пункты и т.д., каждый из
которых имеет название. В содержании (плане работы) должны быть указаны эти деления
текста и соответствующие страницы. При наборе текста следует выдерживать следующие
обязательные требования:
1. Отступы слева – 25 мм и справа - 15 мм, сверху – 15 мм, снизу – 20 мм для нумерации
страниц.
2. Шрифт основного текста - Times New Roman; размер 14 пунктов (кегль), 1.25 интервал.
3. Абзацный отступ равен 5 печатным знакам.
4. Нумерация страниц – внизу.
5. Заголовки, подзаголовки, рисунки, таблицы, формулы отделяются от основного текста
межстрочным расстоянием.
6. Ссылки на литературу осуществляется внутритекстовых ссылках.
Внутритекстовые ссылки на источник оформляются во время набора материала
следующим образом: [3], где 3 означает порядко-вый номер используемого учебника или
сайда. В конце реферата приводится список литературы с полным указанием реквизитов
(Автор, наименование издания, место и год издания, №№ страниц.). Например:
1. Сулименко Л. М. Технология минеральных вяжущих материалов и изделий на их
основе: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2000.-303с.
2. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник /Под общ. ред.
Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение. - Т. 3, кн. 2. - 2000. - 448 с.
3. Тезисы докл. 2-ой Научно-технической конференции молодых ученых и аспирантов,
посвященной 40-летию НИ РХТУ им. Д.И. Менделеева /Рос. хим.-технол. ун-т им. Д.И.
Менделеева, Новомосковский ин-т. - Новомосковск, 2000.
4. Лукин Е.С., Макаров Н.А. Особенности выбора добавок в технологии корундовой
керамики с пониженной температурой спекания //Огнеупоры в техн. керамика. - 1999. - № 9.
- С. 10-13. (статья из журнала)
Оформление ссылок на электронные источники должно осуществляться также как и на
печатные издания, с указанием автора и названия работы, только вместо выходных данных
печатного источника следует указывать выходные данные CD-рома, DVD-рома или полный
электронный адрес сайта.
Например:
Российская государственная библиотека [Электронный ресурс] / Центр информ.
технологий РГБ; ред. ВласенкоТ. В.; Web-мастер Козлова Н. В. - Электрон, дан. - М.: Рос.
гос. б-ка, 1997. - Режим доступа: http://www.rsl.гu, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.,
англ.
9.3.Вопросы к коллоквиуму
Обнаружение сигналов в шумах.
1.Белый шум.
2. Квантовые шумы.
3. Соотношение сигнал -шум.
4. Способы обнаружения сигналов.
9.4.Примерные вопросы к зачету
1.Временные характеристики случайных процессов.
2. Корреляционные характеристики случайных процессов
3. спектральные характеристики случайных процессов
4.Связь между корреляционными и спектральными характеристиками
5.Дискретизация непрерывных сигналов и канонические разложения
6. Представление сигнала в виде « аналитического сигнала». Огибающая и фаза сигнала
7.Представление дискретных законов распределения с помощью производящих функций
8 Характеристики процессов по принципу марковости
9.Дискретные марковские последовательности
10. Дискретные марковские процессы
11.Непрерывные марковские последовательности и процессы
12.Вероятностные характеристики выбросов случайных процессов
13. Прохождение случайных сигналов через сумматоры
14. Прохождение случайных сигналов через дифференциаторы
15. Прохождение случайных сигналов через интеграторы
16. Прохождение стационарных случайных сигналов через линейные цепи
17. Нахождение законов распределения мгновенных значений и огибающей случайного
сигнала на выходе безынерциальной нелинейной цепи.
18. Вычисление корреляционной функции выходного процесса на основе
характеристических функций.
19.Вычисление корреляционной функции выходного процесса при стационарном
нормальном входном процессе
20. Понятие Вайвлетов. Основы Вайвлет- анализа.
10. Образовательные технологии.
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки для
реализации компетентностного подхода предусматривается использование в учебном
процессе следующих активных и интерактивных форм образовательных технологий:
лекционные чтения, проведение семинарских занятий, разбор задач и внеаудиторная работа
в учебно-научных лабораториях, дискуссии.
Использование в учебном процессе следующих активных и интерактивных форм
проведения занятий:
 лекции;
 практические занятия;
 работа в малых группах.
11.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
11.1. Основная литература
1. Рытов, С.М. Введение в статистическую радиофизику: В 2 ч. М.: Наука, 1978.
.
11.2. Дополнительная литература:
1.Ван Трис, Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции М.: Сов. радио,1976.
2.Малла, С. Вейвлеты в обработке сигналов . М.: Мир, 2005.
3. Оппенгейм, А. Цифровая обработка сигналов М.: Техносфера, 2006.
4. Тихонов, В.Н. Статистическая радиотехника М.: Радио и связь, 1982.
5. Тихонов, В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем
М.: Радио и связь, 2004. - 608 с.
6. Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники - М.: Радио и связь,
1989.
7. Радиотехника/ ред. Ю. Л. Мазор, Е. А. Мачусский , В. И. Правда. - Москва: ДодэкаXXI, 2002. - 944 с.
11.3.Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:
1.
2.
3.
eLIBRARY – Научная электронная библиотека (Москва) http://elibrary.ru/
Единое окно доступа к образовательным ресурсам: http://window.edu.ru/window/
Федеральный портал «Российское образование»: http://www.edu.ru/
12.Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
(модуля).
Лекционная аудитория с доской и мелом, лекционная аудитория с мультимедийным
оборудованием.
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2011 / 2012 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения: В п. 1.3. УМК – рабочей программы
по дисциплине «Статистическая радиофизика» составленной для студентов направления
011800.62 «Радиофизика» очной формы обучения, вносятся следующие изменения в виде
«Карты компетенций дисциплины»:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
__
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры ____________________
«
»_______________201 г.
Заведующий кафедрой ___________________/___________________/
Подпись
Ф.И.О.
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2011 / 2012 учебный год
Коды
компетенции
В рабочую программу вносятся следующие изменения: В п. 1.3. УМК – рабочей программы по дисциплине «Статистическая
радиофизика», составленной для студентов направления 011800.62 «Радиофизика»очной формы обучения, вносятся следующие изменения
в виде «Карты компетенций дисциплины»:
ОК-4
Результаты обучения по уровням освоения материала
Формулировка
компетенции
способность
критически
переосмысливать
накопленный
опыт,
изменять
при
необходимости
профиль
своей
профессиональной
деятельности.
Результаты обучения в
целом
Знает:
методы
представления
дискретных случайных
процессов;
методы
оптимального
обнаружения сигналов
на фоне помех; методы
оценки
неизвестных
параметров
сигнала;
методы и алгоритмы
оптимальной
фильтрации
сообщений,
содержащихся
в
принимаемых
сигналах.
Умеет: по новому
взглянуть на процессы,
происходящие
в
различных
реальных
радиофизических
системах,
используемых
для
передачи, приема и
анализа информации;
применять знания по
минимальный
базовый
повышенный
отдельные
методы
представления дискретных
случайных
процессов;
отдельные
методы
оптимального
обнаружения сигналов на
фоне помех; отдельные
методы
оценки
неизвестных параметров
сигнала;
основные
методы
представления дискретных
случайных
процессов;
основные
методы
оптимального
обнаружения сигналов на
фоне помех; основные
методы
оценки
неизвестных параметров
сигнала; основные методы
и алгоритмы оптимальной
фильтрации
сообщений,
содержащихся
в
принимаемых сигналах
методы
представления
дискретных
случайных
процессов;
методы
оптимального
обнаружения сигналов на
фоне
помех;
методы
оценки
неизвестных
параметров
сигнала;
методы
и
алгоритмы
оптимальной фильтрации
сообщений, содержащихся
в принимаемых сигналах
решать задачи, связанные
с анализом случайных
процессов, обнаружением
сигналов на фоне помех;
решать
задачи
оптимальной фильтрации
сообщений, содержащихся
в принимаемых сигналах.
по новому взглянуть на
процессы, происходящие в
различных
реальных
радиофизических
системах, используемых
для передачи, приема и
анализа
информации;
применять
знания
по
представлению и анализу
случайных
процессов,
по новому взглянуть на
процессы, происходящие в
различных
реальных
радиофизических
системах, используемых
для передачи, приема и
анализа
информации;
применять
знания
по
представлению и анализу
случайных
процессов,
Виды
занятий
Оценочные
средства
практическ
ие занятия,
самостоятел
ьная работа
студентов.
вопросы
семинарских
занятий;
контрольные
работы;
вопросы для
зачета.
ОК-10
способность
самостоятельно
приобретать
представлению
и
анализу
случайных
процессов,
обнаружению и оценки
параметров сигналов в
самых
различных
областях физики.
Владеет:
методами
вероятностного
описания
случайных
процессов;
методами
определения
характеристик
случайных
процессов
при
линейных
и
нелинейных
преобразованиях
в
радиотехнических
цепях; навыками анализа
и
синтеза
базовых
радиоэлектронных
устройств;
навыками
самостоятельной
постановки,
критического
переосмысления
и
решения
новых
инженерных задач в
области
построения
радиотехнических
систем;
навыками
использования
современных
средств
вычислительной техники
для
статистических
расчетов.
Знает:
основные
способы
самостоятельного
обнаружению и оценки
параметров сигналов в
самых различных областях
физики.
обнаружению и оценки
параметров сигналов в
самых различных областях
физики.
отдельными
методами
вероятностного описания
случайных
процессов;
отдельными
методами
определения
характеристик случайных
процессов при линейных и
нелинейных
преобразованиях
в
радиотехнических цепях;
отдельными
навыками
анализа и синтеза базовых
радиоэлектронных
устройств;
отдельными
навыками использования
современных
средств
вычислительной техники
для
статистических
расчетов.
основными
методами
вероятностного описания
случайных
процессов;
методами
определения
характеристик случайных
процессов при линейных и
нелинейных
преобразованиях
в
радиотехнических цепях;
основными
навыками
анализа и синтеза базовых
радиоэлектронных
устройств;
основными
навыками
самостоятельной
постановки, критического
переосмысления
и
решения
новых
инженерных
задач
в
области
построения
радиотехнических систем;
основными
навыками
использования
современных
средств
вычислительной техники
для
статистических
расчетов.
методами вероятностного
описания
случайных
процессов;
методами
определения
характеристик случайных
процессов при линейных и
нелинейных
преобразованиях
в
радиотехнических цепях;
навыками
анализа
и
синтеза
базовых
радиоэлектронных
устройств;
навыками
самостоятельной
постановки, критического
переосмысления
и
решения
новых
инженерных
задач
в
области
построения
радиотехнических систем;
навыками использования
современных
средств
вычислительной техники
для
статистических
расчетов.
отдельные
способы
самостоятельного
получения информации с
компьютерные методы для
математических расчетов
и
основные
способы
основные
способы
самостоятельного
получения новых знаний,
лекции,
практическ
ие занятия,
вопросы
семинарских
занятий;
новые знания,
используя
современные
образовательные и
информационные
технологии.
получения
новых
знаний, информации в
области статистической
радиофизики.
использованием
рекомендованных учебных
пособий.
самостоятельного
получения информации с
использованием
современных
образовательных
и
информационных
технологий в области
статистической
радиофизики.
Умеет: самостоятельно
приобретать
новые
знания
с
использованием
современных
образовательных
и
информационных
технологий
пользоваться
рекомендованными
учебниками и учебнометодическими
пособиями;
строить
графики
в
«Excel»,
использовать
интернетсайты
для подборки
материалов, пользоваться
учебной и справочной
литературой в областях
физики и математики
Владеет:
навыками
самостоятельного
приобретения
новых
знаний в областях,
касающихся
отдельными
навыками
самостоятельного поиска
необходимой информации
по расчетам характеристик
случайных
процессов;
категорийно-понятийным
аппаратом статистической
радиофизики
пользоваться
рекомендованными
учебниками
и
учебнометодическими пособиями,
а также самостоятельно
приобретать новые знания с
использованием
современных
образовательных
и
информационных
технологий;
умеет
применять
конкретные
математические
методы
расчета
для
решения
проблем
статистической
радиофизики
основными
навыками
самостоятельного поиска
и усвоения новых знаний с
использованием
современных
образовательных
и
информационных
технологий;
методами
научного
познания;
вычислительными
расчетов характеристик
случайных процессов;
методами
научного
познания
и
навыками
поиска
информации
в области
статистической
радиофизики
с
использованием
современных
образовательных
и
информационных
технологий; дальнейшие
перспективы
внедрения
высокотехнологических
методов
расчета
в
статистическую
радиофизику.
самостоятельно
приобретать новые знания,
пользоваться
специализированным
программным
обеспечением; грамотно
формализовать
задачи
статистической
радиофизики
для
их
решения
методами
случайных процессов.
навыками
самостоятельного
приобретения
новых
знаний, их критической
оценки,
методами
научного
познания;
компьютерными методами
и
программами,
используемыми в расчетах
статистической
самостоятел
ьная работа
студентов.
контрольные
работы;
вопросы для
зачета.
информации
в
рекомендованных
учебниках
и
учебнометодических пособиях.
ПК-2
способность
применять
на
практике базовые
профессиональные
навыки
Знает: о качественных
и
количественных
сторонах
процессов,
происходящих
в
различных
радиотехнических
устройствах; основные
подходы к решению
практических
задач,
связанных с анализом
случайных процессов;
методы анализа задач
оптимального
обнаружения сигналов
на фоне помех; методы
анализа
неизвестных
параметров сигналов;
методы
анализа
оптимальной
фильтрации
сообщений.
отдельные
законы
и
преобразования
статистической
радиофизики;
об
отдельных качественных
и
количественных
сторонах
процессов,
происходящих
в
различных
радиотехнических
устройствах;
отдельные
подходы
к
решению
практических
задач,
связанных с анализом
случайных процессов.
Умеет: применять на
практике полученные
знания
по
основополагающим
методам расчета задач
применять для расчета
задач статистической
радиофизики
современные
компьютерные
методами и методами
анализа
проблем
статистической
радиофизики,
возникающих при расчете
основных характеристик
излучения
и
преобразования световых
колебаний.
.
основные
законы
и
преобразования
статистической
радиофизики;
о
качественных
и
количественных сторонах
процессов, происходящих
в
различных
радиотехнических
устройствах;
основные
подходы
к
решению
практических
задач,
связанных с анализом
случайных
процессов;
методы анализа задач
оптимального
обнаружения сигналов на
фоне
помех;
методы
анализа
неизвестных
параметров
сигналов;
методы
анализа
оптимальной фильтрации
сообщений.
применять на практике
полученные знания по
основополагающим
методам расчета задач
статистической
радиофизики,
поиска
информации
компьютерных
базах данных.
методами
научной
в
сетях и
основные
законы
и
преобразования
статистической
радиофизики;
о
качественных
и
количественных сторонах
процессов, происходящих
в
различных
радиотехнических
устройствах;
основные
подходы
к
решению
практических
задач,
связанных с анализом
случайных
процессов;
методы анализа задач
оптимального
обнаружения сигналов на
фоне
помех;
методы
анализа
(с оценкой)
неизвестных параметров
сигналов; методы анализа
оптимальной фильтрации
сообщений
оценивать
степень
достоверности
результатов, полученных с
помощью
экспериментальных
и
практическ
ие занятия,
самостоятел
ьная работа
студентов.
контрольные
работы.
статистической
радиофизики;
оценивать
степень
достоверности
результатов,
полученных
с
помощью
экспериментальных и
теоретических методов
исследований;
проводить
теоретические
и
экспериментальные
исследования;
использовать основные
приемы
анализа
случайных процессов.
Владеет:
методами
решения
задач,
связанных с анализом
случайных
процессов,
обнаружением сигналов
на
фоне
помех;
методами решения задач
оптимальной
фильтрации сообщений,
содержащихся
в
принимаемых сигналах;
навыками
самостоятельной работы
по моделированию и
анализу
случайных
процессов
с
использованием
современных
компьютерных
технологий.
технологии и методы
расчетов в компьютерных
сетях, использовать базы
данных и ресурсы
Интернет.
радиофизики. оценивать
степень
достоверности
результатов, полученных с
помощью
экспериментальных
и
теоретических
методов
исследований; проводить
теоретические
и
экспериментальные
исследования;
использовать
основные
приемы
анализа
случайных процессов.
теоретических
методов
исследований; проводить
теоретические
и
экспериментальные
исследования;
использовать
основные
приемы (решать задачи)
анализа
случайных
процессов; использовать
основные приемы (решать
задачи)
оптимальной
фильтрации
сообщений;
использовать
основные
приемы (решать задачи)
обнаружения сигналов на
фоне помех.
отдельными приемами и
навыками
решения
конкретных
задач
из
разных
областей
статистической
радиофизики; отдельными
знаниями
в
области
представления и анализа
случайных
процессов,
обнаружения и оценки
параметров
сигналов,
оптимальной фильтрации
и сообщений.
основными
методами
решения задач, связанных
с анализом случайных
процессов, обнаружением
сигналов на фоне помех;
основными
методами
решения
задач
оптимальной фильтрации
сообщений, содержащихся
в принимаемых сигналах;
навыками
самостоятельной работы
по
моделированию
и
анализу
случайных
процессов
с
использованием
современных
компьютерных технологий
методами решения задач,
связанных с анализом
случайных
процессов,
обнаружением сигналов на
фоне помех; методами
решения
задач
оптимальной фильтрации
сообщений, содержащихся
в принимаемых сигналах;
навыками
самостоятельной работы
по
моделированию
и
анализу
случайных
процессов
с
использованием
современных
компьютерных
технологий.
Заведующий кафедрой радиофизики
В.А.Михеев
Протокол заседания кафедры радиофизики № 2 от 28.10.2011
Дополнения и изменения к рабочей программе на 2014 / 2015 учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения: В п. 11.1. УМК – рабочей
программы по дисциплине «Статистическая радиофизика», составленной для студентов
направления
011800.62 «Радиофизика» очной формы обучения, вносятся следующие
изменения:
1.
Ахманов, С. А. Статистическая радиофизика и оптика. Случайные колебания и
волны в линейных системах [Электронный ресурс] / С. А. Ахманов, Ю. Е. Дьяков,
А. С. Чиркин.
М.:
Физматлит,
2010.
424
с.
Режим
доступа: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=67715
В п. 11.2. УМК – рабочей программы по дисциплине «Статистическая радиофизика»,
составленной для студентов направления 011800.62 «Радиофизика» очной формы обучения,
вносятся следующие изменения:
1.
Клячкин, В. И., Вероятностные задачи статистической гидроакустики: в 2 ч./
Владимир Исаакович Клячкин; В. И. Клячкин. - Санкт-Петербург: Наука. - ISBN 978-5-02025126-7 .Ч. 1: Гранично-контактные задачи. - 2007. - 629 с.
2.
Тихонов, В. И. Статистическая радиотехника/ В. И. Тихонов. - 2-е изд.,
перераб. и доп.. - Москва: Радио и связь, 1982. - 624 с.
3.
Радиотехника/ ред. Ю. Л. Мазор, Е. А. Мачусский , В. И. Правда. - Москва:
Додэка-XXI, 2002. - 944 с.
Лачин, В. И.. Электроника: учеб. пособие для студ. тех. вузов/ В. И. Лачин, Н. С.
Савёлов. - 4-е изд.. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. - 576 с
Заведующий кафедрой радиофизики
Протокол заседания кафедры радиофизики № 3 от 10.11.2014
В.А. Михеев