Цифровий зв'язок у захищених системах

Мета вивчення дисципліни: формування комплексу знань з методів передачі та прийому цифрових сигналів в системах радіозв’язку, методів модуляції цифрових сигналів для за-хищених систем, принципів синтезу та демодуляції цифрових сигналів різноманітного призначення в тому числі з використанням MIMO.
Практичне значення та використання отриманих знань: навчитися виконувати розра-хунки структурних та функціональних схем засобів радіозв’язку, виконувати обчислення параметрів модуляції, демодуляції та якості прийому сигналів обміну інформації з ураху-ванням шуму в каналі зв’язку, визначати характеристики для побудови систем радіозв’язку залежно від потреб технічного завдання, проводити моделювання каналів зв’язку та вміти виконувати експериментальні дослідження засобів радіозв’язку та всієї системи обміну інформацією.

 Тематика та види навчальних занять.

Лекційні заняття
Лекція 1. «Вступ. Елементи систем цифрового зв’язку. Канал с адитивним шумом. Ліній-ний 
                фільтровий канал».
Лекція 2. «Лінійний фільтровий канал із змінними параметрами. Пропускна спроможність 
                 системи зв'язку. Передача даних у каналі зв'язку з обмеженою смугою. Цифровий 
                 сигнал у часовій області».
Лекція 3. «Подання цифрового сигналу частотної області. Види цифрових сигналів (NRZ, 
                 біполярний NRZ). Види цифрових сигналів (RZ, біполярний RZ). Види цифрових 
                 сигналів (Манчестер). Види цифрових сигналів (блокові коди nBmB).».
Лекція 4. «Опції цифрових сигналів. Власна, взаємна та бітові енергії. Спектральна густи-на 
                 потужності. Вузькосмугові модулюючи сигнали».
Лекція 5. «Широкосмугові види модуляції (DSSS, FHSS, CSS, UWB)».
Лекція 6. «Модульований цифрові сигнал у часовій області (модуляція). Модульований 
                  сигнал у часовій області (демодуляція)».
Лекція 7. «Модульований сигнал у частотній області. Цифрова амплітудна модуляція. 
                  Модуляція ООК. Цифрова фазова модуляція (BPSK)».
Лекція 8. «Квадратурна фазова модуляція (QPSK). Квадратурна зсувна фазова модуляція 
                 (OQPSK). Диференційна бінарна фазова модуляція (DBPSK)».
Лекція 9. «Диференціальна квадратурна фазова модуляція (DQPSK). Квадратурна 
                 амплітудна модуляція (QAM)».
Лекція 10. «Частотно-модульований сигнал із розривною фазою (FSK). Частотно-
                  модульований сигнал з безперервною фазою (FSK). Частотна модуляція 
                  лінійного фазового зсуву (MSK)».
Лекція 11. «Частотно-модульований сигнал із зменшеною шириною спектра (GSMK). 
                   Загальні показники багатовимірних сигналів».
Лекція 12. «Формування багатовимірних сигналів. Ортогональна частотна цифрова 
                    модуляція (формування OFDM, COFDM (Coded OFDM))».
Лекція 13. «Ортогональна цифрова частотна модуляція (демодуляція OFDM, COFDM 
                   (Coded OFDM))».
Лекція 14. «Методи формування MIMO-OFDM (Vector OFDM)».
Лекція 15. «Амплітудна модуляція Хартлі. Балансна модуляція Хартлі. Односмугова 
                    модуляція Хартлі. Квадратурна модуляція Хартлі.».

Практичні заняття
Практична робота №1. «Основи моделювання систем цифрового зв’язку». 
Мета заняття: Ознайомитись з основами математичного пакету програм Scilab. 
Дослідити методи формування цифрових сигналів.

Практична робота №2. «Формування сигнального сузір’я на прикладі КАМ16».
Мета заняття: Дослідити методи формування двомірних сигналів.

Практична робота №3. «Методи модуляції та демодуляції цифрових АМ сигналів».
Мета заняття: Дослідити  методи формування та демодуляції цифрових АМ сигналів на 
прикладі цифрового сигналу АМ16. 

Практична робота №4. «Методи формування моделі передаючої частини системи 
зв’язку».
Мета заняття: Дослідити методи формування передаючої частини системи зв’язку на 
прикладі сигналу КАМ16.
Практична робота №5. «Методи формування моделі каналу зв’язку з адитивним 
білим гаусовським шумом».
Мета заняття: Дослідити методи формування моделі каналу з адитивним шумом 
АБГШ.

Практична робота №6. «Методи формування прийомної частини системи зв’язку».
Мета заняття: Ознайомитись із структурою приймача цифрового сигналу. 

Практична робота №7. «Дослідження методів оцінки якості прийнятих сигналів».
Мета заняття: Дослідження якості декодування сигналу (відношення сигнал/шум,     
око-диаграми). 

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
 Індивідуальна робота
Розрахунково-графічна робота має наступну мету:  закріплення знань з основних положень теорії розрахунків систем радіозв’язку.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі лабораторному занятті.
Розрахункова робота  містить 20-25 сторінок Кількість розділів – 3. 
Змістовна послідовність виконання роботи.
1.Енергетичний розрахунок бюджету системи зв’язку. 
2. Розрахунок  блоків системи радіозв’язку.
3.Проведення моделювання розрахованої системи зв’язку.
Захист роботи – протягом останніх двох навчальних тижнів семестру.

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні 
1) 7-ми лабораторних робіт. Протоколи лабораторних робіт оформлюються письмово. Бездоганний захист протоколу лабораторної роботи №1 оцінюється у 6 балів; лабораторної роботи №2 – 7 балів; лабораторних робіт №3 і №4 – 6 балів; №5 – 9 балів; №6 – 8 балів; №7 – 8 балів; (всього-50 болів).
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з тео-ретичної і практичної частин та проводяться у письмовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 20 балів.
3) Розрахункова графічна робота. Бездоганне виконання оцінюється у 50 балів. Захист роботи – 50 балів;
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.

 Політика освітнього процесу та умови допуску до підсумкового контролю
Політика щодо відвідування. Відвідування та відпрацювання пропущених занять є обов’язковим. Відпрацювання пропущених занять проходяться в дні згідно графіку консу-льтацій викладачів кафедри й може здійснюватися дистанційно.
Політика щодо проведення аудиторних занять. Дотримуватися встановленого поряд-ку та зберігати відповідний рівень тиші для роботи в аудиторії. Активна участь під час об-говорення: висловлювання та вміння відстоювання власної думки, повага та толерантність до чужої думки; вміння визнавати помилковість; при відстоюванні власної позиції викори-стовувати першоджерела та рекомендовану літературу. За потреби дозволяється залишати аудиторію на короткий час. Мобільні пристрої, під час проведення аудиторних занять до-зволяється використовувати лише з дозволу викладача.
Політика щодо академічної доброчесності. Політика щодо академічної доброчеснос-ті побудована на основі Положення про академічну доброчесність та етику академічних відносин у Національному університеті «Одеська політехніка». Користуватися мобільними пристроями, під час проведення різних видів контролю успішності, дозволяється лише з дозволу викладача.
Політика щодо оцінювання успішності.
В процесі поточного контролю оцінюється самостійна робота студента над досліджу-ваним матеріалом: повнота виконання завдань, рівень засвоєння навчальних матеріалів та окремих тем навчальної дисципліни, робота з додатковою літературою, вміння й навички індивідуальних презентацій, оволодіння практичними навичками аналітичної, дослідниць-кої роботи тощо.
Поточний контроль, що здійснюється протягом семестру під час проведення лекцій-них та лабораторних занять, виконання навчального завдання та модульних контрольних робіт, оцінюється сумою набраних балів (максимальна сума – 100 балів).
Підсумковий контроль з навчальної дисципліни проводиться після завершення її ви-вчення з метою встановлення досягнення студента заявлених програмних результатів нав-чання і оцінювання рівня цих досягнень.
Форма підсумкового контролю з дисципліни – екзамен.
Екзаменаційний білет складається з теоретичної і практичної частин.
До екзамену допускаються студенти, у яких зараховано накопичувальну частину по-точного контролю не менш ніж на 60 %.
Якщо студент має сумарний бал поточного контролю 90 і більше, він має право не приходити на підсумковий контроль. Ця оцінка для нього і є підсумковою, однак за студе-нтом залишається право складати екзамен.
Оцінка, яку студент отримав на екзамені, виставляється екзаменатором у відомість обліку успішності.
При отриманні студеним оцінки нижче 60 балів (незадовільно), він вважається таким, що не склав екзамен.
Студенти, які не з’явилися на екзамени без поважних причин, вважаються такими, що одержали незадовільну оцінку. У випадку відсутності студента на екзамені з поважної причини, підтвердженої документально, деканатом встановлюється додатковий графік складання підсумкового контролю.
Студенти, які отримали незадовільні оцінки при складанні екзаменів, допускаються до перескладання екзамену у терміни, визначені деканатом та за розкладом, який складено завідувачем кафедри.