Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем (2015) — различия между версиями
Korogodin (обсуждение | вклад) (Новая страница: «Дисциплина "Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем" входит в…») |
Текущая версия на 00:15, 17 января 2016
Дисциплина "Математическое моделирование радиотехнических устройств и систем" входит в базовую часть общенаучного цикла занятий учебного плана подготовки магистров по направлению 210400 "Радиотехника".
Преподается на втором семестре первого года обучения магистров (5 курс). Нагрузка составляет 4 академических часа в неделю, 2 из которых - лекции, 1 ч. - практические занятия и 1 ч. - лабораторные работы. Всего 144 часа, из которых половина, 72, - на самостоятельную работу.
Учебный план не предполагает выполнение расчетных заданий и курсовых проектов, но включает экзамен по дисциплине.
По дисциплине подготовлен электронный учебно-методический комплекс.
Содержание |
[править] Правила аттестации
Обязательным условием для получения допуска к экзамену является выполнение и защита 4 лабораторных работ.
Лабораторные работы выполняются на территории университета после получения соответствующего допуска, который основывается на наличии теоретических знаний по работе и выполнении домашней подготовки.
При пропуске лабораторной работы по причине недопуска или неявки деканатом назначается отработка во время зачетной недели. При наличии предварительной договоренности с преподавателем до начала лабораторной работы отработка может быть выполнена до зачетной недели.
Календарным планом предусмотрено проведение 8 практических занятий. В рамках практических занятий будут развиваться навыки моделирования, решаться разнообразные задачи с индивидуальной фиксацией результатов в системе контроля версий. Выполнение этих задач является необходимым условием для получения на экзамене оценок "хорошо" и "отлично".
[править] Черный список
Есть некоторое количество студентов, 10 человек, которые допустились, но неудовлетворительно выполнили 3 лабораторную работу. Для ликвидации текущей академической задолженности они могут предпринять два действия, на свой выбор:
- Получить в деканате на зачетной неделе соответствующий допуск, договориться с преподавателем о времени ликвидации задолжности, выполнить лабораторную работу №3.
- Выступить во время лекционных занятий с докладом.
Минимальное время доклада - 7 минут. Формат презентации - ppt, pdf или видео.
В докладе рассматривается альтернативный MATLAB'у пакет или набор инструментов. Доклад должен охватывать вопросы:
- Условия использования, способ покупки/получения
- Типы данных, форматы представления данных: массивы, словари, списки, структуры, классы, ячейки и т.п.
- Как поэлементно перемножить два массива (вектора, списка и т.п.)?
- Как построить график функции sin(w * t)?
- Преимущества и недостатки по сравнению с MATLAB
Тема и дата доклада:
ФИО | Дата | Тема (инструмент) |
---|---|---|
Долженко Алексей Витальевич | 13.05 | R |
Матвеев Радомир Алексеевич | 13.05 | Python + matplotlib + numpy |
Пауткин Максим Викторович | 13.05 | Maple |
Сергеев Никита Игоревич | 20.05 | Wolfram Mathematica |
Сизоненко Александр Юрьевич | 20.05 | C + gnuplot |
Сулейманов Ильяс Ризаевич | 20.05 | SciLab |
Ананьев Алексей Максимович | 20.05 | C + qwtplot |
Колганов Алексей Валерьевич | 27.05 | Wolfram Alpha |
Овчинников Сергей Александрович | 27.05 | wxMaxima |
Шабалин Ульян Александрович | 27.05 | Octave |
[править] Календарный план
[править] Вопросы к экзамену
В каждый экзаменационный билет входят два вопроса из следующего списка:
- Методология и процедура компьютерного моделирования на примере моделирования в рамках магистерской работы.
- Радиосистемы. Типы радиотехнических систем и их обобщенные схемы.
- Формальное описание РТС и структура её компьютерной модели.
- Классификация методов моделирования по форме описания сигналов.
- Описание и моделирование выходного сигнала АЦП.
- Представление сигналов в частотной области. Дискретное преобразование Фурье. Нормировка и интерпретация результатов дискретного преобразования Фурье. Примеры в MATLAB/Octave.
- Представление сигналов в частотной области. Теорема Парсеваля. "Утечка спектра". Оконная обработка. Примеры в MATLAB/Octave.
- Метод несущей (мгновенных значений) при моделировании радиосистем. Примеры в MATLAB/Octave.
- Передаточная функция аналогового и цифрового звена. Построение АЧХ, ФЧХ звена в MATLAB/Octave.
- Импульсная характеристика аналогового и цифрового звена. Связь импульсной характеристики и передаточной функции, построение импульсной характеристики, дискретная свертка в MATLAB/Octave.
- Моделирование линейного аналогового звена: постановка задачи, билинейное преобразование. Пример в MATLAB/Octave.
- Моделирование линейного аналогового звена: постановка задачи, метод инвариантности импульсной характеристики. Пример в MATLAB/Octave.
- Моделирование линейного аналогового звена: метод замены дифференциалов. Пример в MATLAB/Octave.
- Постановка задачи проектирования цифрового фильтра. Проектирование фильтра по аналоговому прототипу. Пример в MATLAB/Octave.
- Постановка задачи проектирования цифрового фильтра. Оптимальный и субоптимальный синтез фильтра. Пример в MATLAB/Octave.
- Моделирование безынерционных нелинейных звеньев. Поиск корней системы нелинейных уравнений. Поиск минимума функции. Примеры в MATLAB/Octave.
- Моделирование инерционных нелинейных звеньев: моделирование замкнутых звеньев. Пример в MATLAB/Octave.
- Моделирование инерционных нелинейных звеньев: решение системы нелинейных дифференциальных уравнений. Пример в MATLAB/Octave.
- Преобразование Гильберта. Аналитический сигнал. Примеры в MATLAB/Octave.
- Метод комплексных амплитуд при моделировании радиосистем. Базис функциональных элементов по методу комплексных амплитуд. Примеры в MATLAB/Octave.
- Метод статистических эквивалентов. Статистический эквивалент коррелятора. Статистические эквиваленты дискриминаторов. Примеры в MATLAB/Octave.
- Формирование реализаций случайных величин с равномерным законом распределения, нормальным законом распределения, распределением Рэлея-Райса. Примеры в MATLAB/Octave.
- Формирование реализаций случайных величин по методу обратных функций и методу отказов. Примеры в MATLAB/Octave.
- Многомерная нормальная случайная величина, её описание, формирование реализаций. Пример в MATLAB/Octave.
- Математическое описание и формирование реализацией случайных процессов: гауссовские процессы, белый гауссовский шум, марковские случайные процессы, марковские гауссовские случайные процессы, винеровский случайный процесс, экспоненциально-коррелированный случайный процесс. Примеры в MATLAB/Octave.
- Формирование случайных процессов по методу формирующего фильтра и обратного преобразования Фурье. Примеры в MATLAB/Octave.
- Свойства оценок обработки результатов статистических экспериментов. Оценка эмпирического закона распределения и эмпирической функции распределения. Примеры в MATLAB/Octave.
- Проверка статистических гипотез по критерию Пирсона. Пример в MATLAB/Octave.
- Оценка моментов распределения. Оценка корреляционной функции и спектральной плотности мощности случайного процесса. Примеры в MATLAB/Octave.