Специальность: 210601 «Радиоэлектронные системы

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
___________________
Руководитель ООП
по специальности 210601
декан ЭФ проф. В.А. Шпенст
_______________________
Зав.кафедрой ЭС
проф. В.А. Шпенст
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ОПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА В
РАДИОТЕХНИКЕ»
Специальность: 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы»
Специализация:
«Радиолокационные системы и комплексы»
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: очная
Составитель
профессор В.А. Шпенст
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины является подготовка специалистов в области
основ теории и принципов работы оптических устройств обработки информации, а
также оптических линий связи.
Основными задачами изучения дисциплины являются: получение необходимых
знаний по физическим и теоретическим основам функционирования оптических систем
передачи и обработки сигналов и принципам построения перспективных систем связи и
обработки информации.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к модулю дисциплин выбора профессионального цикла
С.3 основной образовательной программы подготовки специалистов 210601.
Для освоения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка
по учебных дисциплинам «Основы теории цепей» и «Электроника».
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций по специальности:
способность оценивать основные характеристики радиооптических систем
различного назначения (ПСК-1.2);
способностью проводить моделирование радиосистем и устройств различного
назначения (ПСК-1.5).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: теоретические основы оптической обработки информации; принципы
построения и работы, а также характеристики основных функциональных узлов
оптических систем: спектроанализатора, согласованного фильтра, коррелятора;
физические основы распространения излучения по оптическому волокну, основные
характеристики источников и приемников оптического излучения, принципы
построения волоконно-оптических систем передачи информации.
Уметь: определять и обосновывать целесообразность использования оптических
методов обработки информации для решения конкретных радиотехнических задач,
выбирать наиболее приемлемый алгоритм обработки и реализующие его схемы;
составлять схемы волоконно-оптических систем передачи аналоговых и цифровых
сигналов и оценивать качество их работы.
Владеть: способами использования оптических процессоров, применяемых в
современных радиоэлектронных комплексах и методами группообразования и
управления эксплуатационными процессами в волоконно-оптических линиях с
помощью ЭВМ.
2
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 5 зачётных единиц.
Вид учебной работы
Всего часов
Семестры
8
Всего
108
108
Аудиторные занятия: в том числе
48
48
Лекции
16
16
Практические занятия (ПЗ), в том числе в
16
16
16
16
30
30
30
30
Экзамен
Экзамен
интерактивной форме:
Лабораторные работы
Самостоятельная работа: в том числе
Курсовой проект
Другие виды самостоятельной работы
Подготовка
к
лекциям,
практическим,
лабораторным работам
Работа с литературой
Вид
промежуточной
аттестации
(зачёт,
экзамен)
Общая трудоёмкость
.
144 час.
4 зач. ед
3
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
Наименование
раздела дисциплины
Содержание раздела
1
Когерентная оптика и 1.1.Когерентная оптика
оптическая обработка 1.2. Свойства света и его параметры
информации
1.3. Оптоэлектронные приборы и устройства
1.4. Монохроматичность, когерентность и поляризация
Света
2
Оптическая обработка
информации
2.1. Описание оптического сигнала
2.2. Методы Фурье-анализа оптических сигналов
2.3. Аналоговые оптические процессоры
2.4. Оптоэлектронные АЦП
3
Радиооптические
системы
3.1.Классификация радиооптических систем
3.2.Структурные схемы радиооптических систем
3.3. Источники излучения
4
Лазерные локационные 4.1.Схема лазерной локационной системы
системы
4.2.Многофункциональная система лазерной локации
4.3.Лазерные системы управления оружием
4.4. Лазерные системы связи и стыковки космических
аппаратов
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№ Наименование
п/п обеспечиваемой
(последующей) дисциплины
1.
2.
3.
Электроника
Основы теории цепей
Цифровые устройства и МП
Номера
разделов
данной
дисциплины,
необходимых для изучения обеспечиваемой
(последующей) дисциплины
1
2
3
4
+
+
+
+
+
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
п/п
1.
2.
3.
4.
Наименование раздела
дисциплины
Когерентная оптика и оптическая
обработка информации
Оптическая обработка
информации
Радиооптические системы
Лазерные локационные системы
Всего
Лекц.
Практ. Лабор.
зан.
работы
СРС*
Всего
час.
4
4
8
15
31
4
4
8
15
31
4
4
16
4
4
16
16
15
15
60
23
23
144
Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов
4
6. Лабораторный практикум
№
п/п
1.
№ раздела
дисциплины
1
2.
Наименование лабораторных работ
Исследование элементов когерентной оптики
Исследование алгоритмов функционирования
оптических процессоров
2
7. Практические занятия
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1
1.
2
2.
Расчет элементов когерентной оптики и задачи
оптической обработки информации
Решение задач оптическая обработка информации
3
3.
Расчет радиооптических систем
4
4.
Расчет характеристик лазерных локационных систем
Тематика практических занятий (семинаров)
Трудоемкость
(час.)
4
4
4
4
8. Примерная тематика курсовых проектов.
Выполнение курсового проекта не предусмотрено
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
ЛИТЕРАТУРА
9.1. Основная литература:
1.
Функциональные устройства обработки сигналов (Основы теории и
алгоритмы)/Под ред. Ю.В. Егорова. -М.: Радио и связь, 1997. 286 с.
2.
Б.В. Скворцов, В.И. Иванов и др. Оптические системы передачи. Учебн. пособ.
для вузов. М.: Радио и связь, 1994.
3.
Юу Ф.Т.С. Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию.
М.: Сов. Радио, 1979, 304с.
4.
Гауэр Дж. Оптические системы связи. М.: Радио и связь, 1989. 504с.
9.2. Дополнительная литература:
1.
Гудмен ДЖ. Введение в Фурье-оптику.-М.: Мир,1970,364с.
2.
Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики.М.: Радио и связь,1985. 280с.
9.3. Доступ к полнотекстовым базам данных из сети Интранет СПГГУ:
- БД JSTOR полнотекстовая база англоязычных научных журналов www.jstor.org
- Научная электронная библиотека www.eLibrary.ru (доступ к полным текстам ряда
научных журналов с 2007 по 2012 г. )
5
9.4. Электронные ресурсы других библиотек:
Национальные отечественные и зарубежные библиотеки
1.
Российская государственная библиотека http://www.rsl.ru
2.
Российская национальная библиотека http://www.nlr.ru
3.
Всероссийская государственная библиотека иностранной литературы
им. М.И.Рудомино http://www.libfl.ru
4.
Библиотека Академии Наук http://www.rasl.ru
5.
Библиотека РАН по естественным наукам http://www.benran.ru
6.
Государственная публичная научно-техническая библиотека http://www.gpntb.ru
7.
Государственная публичная научно-техническая библиотека Сибирского
отделения РАН http://www.spsl.nsc.ru/
8.
Центральная научная библиотека Дальневосточного отделения РАН
http://lib.febras.ru
9. Центральная научная библиотека Уральского отделения РАН http://www.uran.ru
10. Библиотека Конгресса http://www.loc.gov/index.html
11. Британская национальная библиотека http://www.bl.uk
12. Французская национальная библиотека http://www.bnf.fr
13. Немецкая национальная библиотека http://www.ddb.de
14. Библиотечная сеть учреждений науки и образования RUSLANet
http://www.ruslan.ru:8001/rus/rcls/resources
15. Центральная городская универсальная библиотека им. В.Маяковского
http://www.pl.spb.ru
16. Научная библиотека им. М.Горького Санкт-Петербургского Государственного
университета (СПбГУ) http://www.lib.pu.ru
Фундаментальная
библиотека
Санкт-Петербургского
Государственного
Политехнического университета (СПбГПУ) http://www.unilib.neva.ru/rus/lib/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной
аудитории, снабженной мультимедийными средствами для презентаций лекций,
видеофайлов практических занятий и демонстрационных лабораторных работ.
Проведение лабораторных занятий требует наличия специализированных
классов с ПЭВМ и соответствующим ПО.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом
рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки специалиста 210601
«Радиоэлектронные системы и комплексы».
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Изучение дисциплины производится в тематической последовательности.
Студенты очной формы обучения работают в соответствии с временным режимом,
установленным учебным рабочим планом для данных форм обучения. Информация о
временном графике работ сообщается преподавателем на установочной лекции.
Преподаватель дает указания также по
организации самостоятельной работы
студентов, срокам сдачи контрольных работ, выполнения лабораторных работ и
проведения тестирования.
Методика и последовательность изучения дисциплины соответствуют перечню
содержания разделов дисциплины. Материал каждой темы насыщен математическими
6
соотношениями, физическая интерпретация которых зачастую достаточно сложна,
поэтому изучение материала требует серьезной, вдумчивой работы.
Изучать дисциплину рекомендуется по темам, предварительно ознакомившись с
содержанием каждой из них по программе учебной дисциплины. При первом чтении
следует стремиться к получению общего представления об изучаемых вопросах, а
также отметить трудные и неясные моменты. При повторном изучении темы
необходимо освоить все теоретические положения, математические зависимости и
выводы. Рекомендуется вникать в сущность того или иного вопроса, но не пытаться
запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности,
а не на уровне отдельных явлений, способствует наиболее глубокому и прочному
усвоению материала. Для более эффективного запоминания и усвоения изучаемого
материала, полезно иметь рабочую тетрадь (можно использовать лекционный
конспект) и заносить в нее формулировки законов и основных понятий, новые
незнакомые термины и названия, формулы, уравнения, математические зависимости и
их выводы. Целесообразно систематизировать изучаемый материал, проводить
обобщения разнообразных фактов, сводить их в таблицы. Подобная методика облегчает
запоминание и уменьшает объем конспектируемого материала. До тех пор пока тот или
иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий
конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к
экзамену.
Профессор кафедры
электронных систем
НМСУ «Горный»,
В.А. Шпенст
7