Дисциплина: Электроника, цифровые устройства и

Дисциплина: Электроника, цифровые устройства и микропроцессоры.
1. Булевы функции от одной переменной. Обозначение функции. Название
логической операции. Название логического элемента. Булевы функции от двух
переменных. Аксиомы для логических операций.
2. Конъюнктивный переместительный закон. Дизъюнктивный переместительный
закон. Конъюнктивный сочетательный закон. Дизъюнктивный сочетательный
закон.
Конъюнктивный
распределительный
закон.
Дизъюнктивный
распределительный закон. Закон исключения повторения. Закон поглощения.
Закон склеивания. Закон де Моргана.
3. Совершенная дизъюнктивная нормальная форма. Минтермы. Теорема Шеннона.
Сокращенные, тупиковые и минимальные дизъюнктивные нормальные формы
представления функций. Совершенная конъюнктивная нормальная форма (СКНФ).
Макстермы. Теорема о СКНФ. Представление функций с не полностью заданными
аргументами в дизъюнктивной нормальной форме.
4. Минимизация булевых функций методом непосредственных преобразований,
карта Карно, диаграмм Вейча.
5. Минимизация булевых функций методом Квайна и Квайна-Мак Класки.
6. Диодные логические элементы И, ИЛИ, И-ИЛИ. Принципиальные электрические
схемы И, ИЛИ, И-ИЛИ, принцип работы, условное графическое обозначение,
временные диаграммы работы.
7. Диодно-транзиторная логика. Принципиальные электрические схемы И-НЕ, ИЛИНЕ, принцип работы, условное графическое обозначение, временные диаграммы
работы.
8. Транзисторная логика ТЛ, ТЛНС, ТЛРС и ТЛРКС. Принцип работы, условное
графическое обозначение, временные диаграммы работы.
9. Интегральная инжекционная логика. Принцип работы, условное графическое
обозначение, временные диаграммы работы.
10. ТТЛ с простым инвертором. ТТЛ со сложным инвертором. Принцип работы,
условное графическое обозначение, временные диаграммы работы.
11. ТТЛШ, ТТЛШ с открытым коллекторным выходом и тремя состояниями. Принцип
работы, условное графическое обозначение, временные диаграммы работы.
12. Логические элементы эмиттерно-связной логики. Принцип работы, условное
графическое обозначение, временные диаграммы работы.
13. Логические элементы на n-МОП-транзисторах. Принцип работы, условное
графическое обозначение, временные диаграммы работы.
14. Логические элементы на p-МОП-транзисторах. Принцип работы, условное
графическое обозначение, временные диаграммы работы.
15. Логические элементы на КМОП-транзисторах. Принцип работы, условное
графическое обозначение, временные диаграммы работы.
16. Логические элементы на МЕП-транзисторах. Принцип работы, условное
графическое обозначение, временные диаграммы работы.
17. Этапы построения логической схемы. Синтез логических устройств в заданном
базисе логических элементов. Особенности построения логических устройств на
реальной элементной базе. Логические элементы для реализации сложных
функций.
18. Мультиплексоры и демультиплексоры. Синтез комбинационных схем на
мультиплексорах.
19. Дешифраторы, дешифраторы-демультиплексоры и шифраторы. Линейные
дешифраторы. Прямоугольные или матричные дешифраторы. Пирамидальные
дешифраторы.
20. Сумматоры. Одноразрядные сумматоры. Многоразрядные арифметические
сумматоры. Последовательные сумматоры. Параллельные сумматоры с
последовательным переносом. Сумматоры с параллельным переносом. Сумматоры
с групповым переносом. Накапливающие сумматоры.
21. Двоично-десятичные сумматоры. Одно- и многоразрядные алгебраические
сумматоры. Сумматоры чисел, представляющих в формате с плавающей запятой.
Арифметические умножители.
22. Устройства сравнения и контроля нечетности. Одноразрядные компараторы.
Многоразрядные компараторы.
23. Преобразователи двоично-десятичного кода в двоичный код. Преобразователи
двоичного кода в двоично-десятичный код. Взаимное преобразование двоичного
кода и кода Грэя.
24. Триггерные элементы цифровых устройств. Классификация триггеров и их общие
характеристики. Способ схемной реализации. Статические, импульсностатические, динамические и квазистатические триггеры.
25. Функционирование RS-, D-, T-, JK-триггеров. Таблица истинности триггеров.
Обратная таблица истинности триггеров. Условное графическое изображение
триггеров. Алгебраическая и временная диаграммы. Взаимозаменяемость
триггеров.
26. Способ записи информации в триггер. Способ управления записью информации в
триггер. Требования и параметры, характеризующие триггерные устройства.
27. Статические триггеры. Триггеры с управлением записью вида L (высокий уровень,
положительная логика), 𝐿̅ (низкий уровень, отрицательная логика). Карта Карно
RS-триггера. Схема однофазного (𝑅 − 𝑆)𝐿 триггера и его условное обозначение.
Схемы парафазного (𝑅 − 𝑆)𝐿 триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ, И-НЕ,
условное обозначение триггера, карта Карно и диаграмма работы.
28. Схема однофазного (𝑅 − 𝑆)𝐿̅ триггера и его условное обозначение. Схема
парафазного (𝑅 − 𝑆)𝐿̅ триггера и его условное обозначение. Схема парафазного
𝑅𝐿 − 𝑆𝐿 –триггера и его условное обозначение. Карта Карно и схема JK-триггера.
Схема счетного Т-триггера.
29. Тактируемые триггеры. Карта Карно, схемы, условное обозначение и диаграмма
работы 𝐶𝐿 -триггеров на элементах И-НЕ, И-ИЛИ-НЕ. Схемы, условное
обозначение и диаграмма работы 𝑅𝐿̅ -триггеров на элементах ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ-НЕ.
Карта Карно, схема, условное обозначение и диаграмма работы однофазного 𝐶𝐿 𝐷триггеров на элементах И, ИЛИ, НЕ. Схемы, условное обозначение и диаграмма
работы парафазного 𝐶𝐿 -триггера.
30. Карта Карно, схемы, условное обозначение и диаграмма работы однофазного и
̅ -триггера на элементе Tпарафазного 𝐶𝐿̅ 𝐷 −триггеров. Схема однофазного 𝐶𝐿 𝐷
TTL-типа. Схема 𝐶𝐿 𝑆 − 𝑅𝐿 -триггера.
31. Триггеры с управлением записью вида F, у которых прием и фиксация
информации совмещены во времени. (F – фронт сигнала, 𝐹̅ - среза сигнала).
32. Схема, условное обозначение и диаграмма работы 𝐶𝐹 𝐷- триггера, 𝐶𝑓 𝑅𝑆, 𝐶𝐹 𝑅𝑆триггеров, 𝐶𝐹 𝐽𝐾- триггера, 𝐶𝐹 𝑅1 𝑅2 , 𝐶𝐹 𝑆1 𝑆2 - триггеров, 𝐶𝐹̅ 𝑅̅1 𝑅̅2 , 𝐶𝐹̅ 𝑆1̅ 𝑆2̅ –триггеров,
𝑇𝐹 – триггера, 𝑇𝐹 – триггера на основе 𝐶𝑓 𝑅𝑆 – триггера, 𝑅𝐹 − 𝑆𝐹 – триггера.
33. Триггеры, в которых прием и фиксация информации разнесены во времени.
Двухступенчатые триггеры Master-Slave (M-S). M-S – триггеры с блокирующим
инвертором. M-S – триггеры с двумя блокирующими инвертерами.
34. M-S – триггеры с запрещающими связями. M-S – триггеры с разнополярным
тактированием. M-S –триггеры с блокирующими транзисторами. Тактируемые Dтриггеры с управлением записью вида 𝐿𝐹̅ . Триггеры с управлением записью вида
𝐿̅𝐹. Триггеры с управлением записью вида 𝐿̅𝐹̅ , 𝐿𝐹. Триггеры с управлением
записью вида 𝐹𝐹̅ , 𝑓𝐹̅ , 𝐹̅ 𝐹 и ̅𝑓𝐹 (f – фронт тактируемого импульса, ̅𝑓 – реза
тактируемого импульса). Триггеры с управлением записью вида 𝑇𝐹̅ , 𝑇𝐹
35. Импульсно-статические триггеры. Триггеры видов 𝐹𝑖 , 𝐹̅𝑖 . Триггеры на МОП- и
КМОП-элементах. Статические триггеры. Схема, условное обозначение и
диаграмм работы 𝐶𝐿 -триггера на КМОП-элементах с использованием
двунаправленных ключей 𝐾1 , 𝐾2 и двух инвертеров.
36. Схема, условное обозначение и диаграмм работы 𝑇𝐿𝐹̅ - триггера на КМОПэлементах. Схема, условное обозначение и диаграмм работы 𝐶𝐿̅ -триггера на
КМОП-элементах с использованием вентильных и блокирующих транзисторов
(ВБ). Схема, условное обозначение и диаграмм работы парафазного 𝐶𝐿 -триггера на
КМОП-элементах с ВБ.
37. Динамические триггеры. Схема 𝐶𝐿𝑑 -триггера, условное обозначение и диаграмма
работы. Квазистатические триггеры. Схема 𝐶𝐿𝐹̅𝐾 -триггера, условное обозначение и
диаграмма работы. Двухфазные квазистатические 𝐶𝐿𝐹̅𝐾 -триггеры на МОПтранзисторах n-типа.
38. Двухфазные 𝐶𝐿𝐹̅𝐾 -триггеры на КМОП-элементах. Трехфазные квазистатические
𝐶𝐿𝐹̅𝐾 -триггеры. Трехфазные квазистатические 𝑇𝐹̅𝐾 -триггеры на КМОП-элементах.
39. Логические методы синтеза триггерных структур.
40. Параллельные регистры. Однофазные параллельные регистры двухтактного и
однотактного действия. Парафазные параллельные регистры. Сдвигающие
(последовательные) регистры и их классификация.
41. Сдвигающие регистры многотактного действия. Сдвигающие регистры
однотактного действия. Сдвигающие регистры на триггерах вида 𝐿𝐹̅. Сдвигающие
регистры на триггерах вида 𝐿̅𝐹. Сдвигающие регистры на триггерах вида F, Fi.
Сдвигающие регистры на многотактных триггерах.
42. «Протяженные» сдвигающие регистры однотактного действия. Однотактные
«протяженные» сдвигающие регистры на основе многотактных триггерах.
43. Классификация счетчиков. Способ кодирования или представления состояний
счетчика. Целевое назначение счетчика. Способ установки кода в счетчике.
Счетчики на основе триггерных устройств. Последовательные параллельные
счетчики с непосредственными связями.
Параллельные счетчики с
непосредственными связями.
44. Параллельно-последовательные счетчики с непосредственными связями. Счетчик
с последовательным переносом. Счетчик с параллельным переносом.
45. Счетчик с параллельно-последовательным переносом. Счетчики на триггерах F,
Fi, 𝐿̅𝐹-типа.
Вычитающие счетчики.
Работа счетчика, фиксирующего
̅
информацию по фронту 𝐹 , в режиме фиксации по фронту F.
46. Реверсивные счетчики. Счетчики с естественным порядком счета. Счетчики с КСЧ
≠2n, использующие R-входы.
Счетчики с произвольным порядком счета.
Счетчики с принудительным насчетом. Счетчики с начальной установкой кода.
Адресные счетчики. Логические методы синтеза счетчиков. Безвентильные
счетчики.
47. Счетчики на кольцевых сдвигающих регистрах.
Счетчики с постоянно
взвешенными кодами.
Счетчики на регистрах с перекрестными связями.
Сдвигающие счетчики на совмещенных схемах. Полиноминальные счетчики.
Счетчики, построенные по схеме регистр-сумматор. Сдвигающие счетчики на
основе специальных кольцевых схем.
48. Многостабильные схемы.
Однофазные многостабильные триггеры (МТ).
Многофазные многостабильные триггеры. Многоустойчивые пересчетные схемы.
49. Многостабильные пересчетные схемы, построенные по способу Master-Slave (MS).
Многостабильные пересчетные схемы, построенные по способу
многостабильного триггера (МТ) и коммутирующих триггеров. Многостабильные
пересчетные схемы, построенные по способу многостабильного триггера (МТ) и
запоминающего регистра. Многостабильные пересчетные схемы, построенные на
полусчетных кольцах.
50. Реверсивные многостабильные пересчетные схемы. Многоразрядные счетчики на
многостабильных
пересчетных
схемах.
Реверсивные
счетчики
на
многостабильных пересчетных схемах. Синтез счетчиков без избыточных кодовых
комбинаций на основе многостабильных пересчетных схем.
51. Общая характеристика памяти. Функция памяти. Основные параметры памяти.
52. Входные и выходные сигналы памяти. Временные характеристики памяти.
Способы доступа к данным в памяти. Основные структуры памяти. Понятие
структуры памяти. Память со структурой 2D. Память со структурой 3D. Память со
структурой 2DM. Память с последовательным доступом.
53. Кэш-память. Общая характеристика кэш-памяти. Полностью ассоциативный кэш.
Кэш-память с прямым размещением. Наборно-ассоциативный кэш. Постоянная
память. Общая характеристика постоянной памяти. Микросхемы постоянных
запоминающих
устройств.
Микросхемы
программируемых
постоянных
запоминающих устройств. Микросхемы РПЗУ-ЭС на МНОП-транзисторах.
Микросхемы РПЗУ на ЛИЗМОП-транзисторах.
54. Флэш-память. Общая характеристика флэш-памяти. Микросхема файловой флэшпамяти. Основные направления развития флэш-памяти. Паять типа Strata Flash.
55. Статические запоминающие устройства. Общая характеристика статических
запоминающих устройств. Модуль статической памяти. Динамическая память.
Принцип построения динамического запоминающего элемента. Схема
динамического запоминающего устройства. Динамические запоминающие
устройства. FPM. EDORAM. BEDORAM. MDRAM. SDRAM. RDRAM. DRDRAM.
CDRAM. Регенерация динамической памяти. Модуль динамической памяти.
Принципы организации стековой памяти. Аппаратный стек. Аппаратнопрограммный стек.
56. Классификация арифметико-логических устройств. Обобщенная структура АЛУ.
Языки описания операционных устройств. Устройства управления.
57. Управляющие автоматы со схемной логикой. Структурный синтез управляющего
автомата с схемной логикой. Синтез микропрограммного автомата с программной
логикой. Центральное устройство управления.
58. Алгоритм сложения двоичных чисел. Функциональная схема АЛУ для выполнения
операции сложения. Микропрограмма сложения. Принципиальная схема модуля
операционного блока. Проектирование модуля управляющего блока.
59. Алгоритмы вычитания двоичных чисел. Функциональная схема АЛУ для
выполнения операции вычитания. Микропрограмма вычитания. Принципиальная
схема модуля операционного блока. Проектирование модуля управляющего блока.
60. Алгоритмы сложения и вычитания двоичных чисел. Функциональная схема АЛУ
для выполнения операции сложения и вычитания. Микропрограмма сложения и
вычитания двоичных чисел. Принципиальная схема модуля операционного блока.
Проектирование модуля управляющего блока.
61. Алгоритм умножения двоичных чисел со сдвигом суммы частичных произведений
вправо. Функциональная схема АЛУ для выполнения операции умножения.
Микропрограмма умножения целых чисел. Модуль операционного блока для
умножения целых чисел. Модуль управляющего блока. Принципиальная схема
модуля управляющего блока.
62. Алгоритм деления целых чисел. Функциональная схема АЛУ для
микропрограммы деления. Микропрограмма деления целых чисел без
восстановления остатка. Принципиальная схема модуля операционного блока для
микропрограммы деления. Схема второго уровня управления операционным
блоком. Принципиальная схема автомата Мили для операции деления.
63. Микропроцессор. Цифровая обработка информации. Аппаратная реализация
вычислений. Программная реализация вычислений. Структура и функциональная
организация процессора.
64. Архитектура процессора. Прерывание. Организация многоуровневой памяти
компьютера. Кэш-память. Страничная организация памяти. Расслоение памяти.
65. Классификация архитектур микропроцессоров. Архитектура процессоров с
параллелизмом уровня команд. Организация многоуровневой памяти в
микропроцессорах.
66. Ускорение переключения контекста процессора. Расширение функциональных
возможностей микропроцессоров. Стандартизация архитектур микропроцессоров.
67. Мультитредовые микропроцессоры. Основы мультитредовой архитектуры.
Выявление тредов. Мультитредовые процессоры с тредами, выявляемыми путем
анализа потоков управления программы.
68. Мультитредовые процессоры с тредами, выявляемыми путем анализа потоков
данных программы. Специфика мультитредовых моделей распараллеливания.
69. Развитие архитектур микропроцессоров. Влияние элементной базы на
реализуемость архитектур. Однокристальные векторно-конвейерные процессоры.
70. Причины перехода к построению однокристальных мультипроцессорных систем.
Подходы к построению однокристальных мультипроцессорных систем.
71. Универсальные микропроцессоры. Микропроцессоры с архитектурой х86.
Микропроцессоры с архитектурой Alpha. Микропроцессоры с архитектурой
SPARC. Микропроцессоры с архитектурой MAJC.
72. Однокристальные
микроконтроллеры с CISC-архитектурой. Архитектура и
функциональные возможности однокристальных микроконтроллеров. Система
команд. Расширение возможностей однокристальных микроконтроллеров.
Применение однокристального микроконтроллера 83C51FA.
73. Архитектура и функциональные возможности 16-разрядных однокристальных
микропроцессоров MCS 196/296.
74. Однокристальные микроконтроллеры с RISC-архитектурой. PIC-контроллеры
компании Microchip: 12 и 14-разрядные PIC12С509, PIC12675, rfPIC12С509,
rfPIC12С675, PIC16x5хх, PIC16x6хх, PIC16x7хх, PIC16x8хх, PIC16x9хх; 16разрядные PIC17C4х, PIC17C5х, PIC17С6х, PIC18Сxхх.
75. Однокристальные микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega компании
ATMEL
76. Однокристальные микроконтроллеры британской компании ARM.
77. Однокристальные
микроконтроллеры
ST7
французской
компании
STMicroelectronics.
78. Микропроцессоры с архитектурой РА. Микропроцессоры с архитектурой Power и
PowerPC. Микропроцессоры компании MIPS (Silicon Graphics).
79. Микропроцессоры обработки сигналов. Сигнальные микропроцессоры компании
Texas Instruments.
80. Сигнальные микропроцессоры компании Analog Devices.
Сигнальные
микропроцессоры компании Motorola.
81. Коммуникационные
процессоры.
Микропроцессор
МРС8260.
Сетевые
микропроцессоры компании Intel.
82. Медийные микропроцессоры. Микропроцессор Mediaprocessor компании
MicroUnity. Микропроцессор TriMedia компании Philips.
83. Микропроцессор Mpact Media Engine компании Chromatic Research.
Микропроцессор NV1 компании Nvidia. Микропроцессор MediaGX компании Cyrix
84. Архитектура и структура транспьютеров фирмы Inmos. Архитектурные и
структурные особенности Т-9000. Транспьютер подобные микропроцессоры серии
"Квант".
85. Нейропроцессоры. Основы организации нейросетевых вычислений. Основные
понятия теории нейронных сетей.
86. Организация функционирования нейросети. Алгоритмы обучения многоуровневых
персептронных сетей. Аппаратные средства, интерпретирующие алгоритмы,
заданные нейронной сетью. Подходы к аппаратной реализации нейросетей.
Нейрочипы.
87. Общая характеристика интерфейсов. Классификация интерфейсов. Системные
интерфейсы.
88. Интерфейсные микросхемы. Генераторы тактовых импульсов. Буферные регистры
и двунаправленные шинные формирователи. Контроллер системной шины. Арбитр
шины.
89. Программируемые интерфейсные контроллеры. Общая характеристика.
Программируемый контроллер прерываний. Контроллер прямого доступа к
памяти.
90. Программируемый таймер. Программируемый параллельный интерфейс.
Программируемый последовательный интерфейс.
Дисциплина: теория электрической связи и системы передачи информации:
1. Пространство сигналов. Функциональные пространства Евклида, Гильберта и
Хемминга. Мощность и энергия сигналов. Функции корреляции сигналов.
2. Спектральное представление сигналов. Разложение сигналов по гармоническим
функциям. Непрерывные преобразования Фурье и Лапласа.
3. Теорема о спектрах. Ряд Котельникова. Теорема отсчетов. Основные свойства
преобразований Фурье. Спектры некоторых сигналов.
4. Случайные процессы и функции. Функции спектральной плотности.
Преобразования случайных функций. Модели случайных сигналов и помех.
5. Аналитический сигнал. Спектральная плотность аналитического сигнала.
Огибающая, мгновенная фаза и мгновенная частота сигнала.
6. Узкополосные сигналы. Сущность свойства и вычисление преобразования
Гильберта.
7. Равномерная дискретизация. Дискретизация по критерию наибольшего отклонения.
Адаптивная дискретизация. Квантование сигналов. Децимация и интерполяция
данных.
8. Преобразование Фурье. Преобразование Лапласа. Z - преобразование сигналов.
Дискретная свертка (конволюция).
9. Линейные системы. Импульсная характеристика системы. Импульсный отклик
системы. Передаточные функции цифровых систем.
10. Структурные схемы линейных систем. Рекурсивные системы. Нерекурсивная
фильтрация сигналов.
11. Спектр дискретного сигнала. Алгоритм быстрого преобразования Фурье.
Временные и спектральные методы исследования линейных стационарных
цифровых фильтров.
12. Использование Z-преобразования в теории стационарных линейных цифровых
фильтров. Основы реализации цифровых фильтров.
13. Основы вейвлет-преобразования (ВП). Оконное преобразование Фурье. Частотновременное оконное преобразование. Принцип ВП. Вейвлетный спектр.
14. Непрерывное ВП. Понятие масштаба ВП. Процедура преобразования. Обратное
преобразование. Дискретное ВП. Частотно-временная локализация вейвлетанализа.
15. Преобразование колебаний в параметрических и линейных цепях. Формирование и
детектирование сигналов амплитудной и угловой модуляции.
16. Однотональная, многотональная, балансовая, однополосная амплитудная
модуляция, полярная модуляция.
17. Частотная модуляция, фазовая модуляция, квадратурная модуляция (амплитуднофазовая), линейная частотная модуляция, сигнально-кодовая модуляция.
18. Помехоустойчивость амплитудной и угловой модуляции.
19. Формирование и детектирования сигналов, модулированных дискретными
сообщениями.
20. Квадратурная амплитудная манипуляция, двоичная, квадратурная, более высоких
порядков.
21. Дифференциальная фазовая манипуляция, частотная манипуляция, частотная
манипуляция с минимальным сдвигом.
22. Гауссовская манипуляция с минимальным частотным сдигом, orthogonal frequencydivision multiplexing (OFDM) , coded orthogonal frequency-division multiplexing
(COFDM), треллис-модуляция.
23. Функция корреляции и спектральная плотность мощности модулированных
сигналов при модуляции случайным процессом.
24. Модуляция и детектирование при импульсном переносчике: АИМ, ЧИМ, ФИМ,
ШИМ, ДМ, СДМ.
25. Методы расширения спектра frequency hopping spread spectrum (FHSS), direct
sequence spread spectrum (DSSS). Системы с прямым расширением спектра.
Системы с расширением спектра путем перестройки рабочей частоты.
26. Линейные
и
нелинейные
модели
каналов
связи.
Преобразование
детерминированных сигналов в детерминированных линейных каналах.
27. Преобразование узкополосных сигналов в узкополосных линейных стационарных
каналах. Преобразования энергетических характеристик детерминированных
сигналов.
28. Преобразование случайных сигналов в детерминированных линейных и
нелинейных каналах. Прохождение сигналов через случайные каналы связи.
29. Модели непрерывных каналов связи. Модели дискретных каналов связи.
30. Критерии помехоустойчивости приёма непрерывных сообщений. Оптимальная
оценка отдельных параметров сигнала. Оптимальная демодуляция непрерывных
сигналов.
31. Помехоустойчивость систем передачи непрерывных сообщений при слабых
помехах. Порог помехоустойчивости. Аномальные ошибки.
32. Оптимальная линейная фильтрация непрерывных сигналов. Фильтр КолмогороваВинера. Оптимальная линейная фильтрация непрерывных сообщений. Фильтр
Кальмана.
33. Помехоустойчивость
импульсно-кодовой
модуляции.
Кодирование
с
предсказанием. Критерии качества и правила приёма дискретных сообщений.
Оптимальные алгоритмы приёма при полностью известных сигналах (когерентный
приём).
34. Приём дискретных сообщений в каналах с сосредоточенными по спектру и
импульсными помехами. Помехоустойчивость приёма дискретных сообщений в
оптическом диапазоне волн. Сравнение помехоустойчивости систем передачи
дискретных сообщений.
35. Потенциальные возможности непрерывных каналов связи при передаче
дискретных сообщений. Теорема кодирования для непрерывного канала связи.
Потенциальные возможности каналов со многими пользователями. Кодирование
источников и каналов связи.
36. Основные принципы обнаружения и исправления ошибки. Кодовое расстояние и
корректирующая способность кода. Границы для кодового расстояния. Границы
Варшамова - Гильберта, Плоткина.
37. Классификация корректирующих кодов. Линейные блоковые коды. Порождающая и
проверочная матрица. Коды Хемминга. Циклические коды: Хемминга, Боуза Чоудхури-Хоквингема (БЧХ), Файра, Рида - Соломона. Сверточные коды.
38. Методы декодирования корректирующих кодов. Мягкое и жесткое декодирование.
Алгебраическое
и
мажоритарное
декодирование.
Сравнение
качества
декодирования мягких и жестких решений.
39. Декодирование сверточных кодов. Алгоритм Возенкрафта и Фано. Модуляция и
кодирование в каналах с ограниченной полосы. Решетчатое (треллис) кодирование.
40. Алгоритм декодирования Витерби. Декодирование циклических кодов. Методика
выбора кодов для аппаратуры передачи дискретных сообщений.
41. Характеристики системы с обратной связью и их особенности. Структурная схема
системы с информационной обратной связью и решающей обратной связью,
характеристики и алгоритм работы. Виды системы с решающей обратной связью:
системы с ожиданием служебных сигналов, системы с непрерывной передачей и
блокировкой, системы с адресным переспросом. Алгоритм защиты от наложения и
потери информации.
42. Повышение достоверности передачи сообщений Сравнительная характеристика
систем с корректирующим кодом, решающей обратной связью и информационной
обратной связью.
43. Применение эффективного (статистического) кодирования для сжатия данных.
Алгоритмы сжатия без потерь: RLE, LZW (Лемпелла-Зива-Уэлча), Хаффмана.
Особенности применения алгоритма Хаффмана в факсимильной связи. Сжатие
аудиосигналов.
44. Адаптивная дифференциальная ИКМ (АДИКМ), полосно-разделенная АДИКМ.
CELP- кодирование (линейно-прогнозируемое кодирование с кодовой книгой).
Алгоритмы сжатия MPEG, уровни 1,2,3. Сжатие изображений. Алгоритм сжатия
JPEG.
45. Применение вейвлет-преобразования для сжатия изображений. Методы кодирования
видеоизображений.
46. Анализ эффективности и оптимизация систем связи. Принципы системного
анализа. Характеристики и показатели эффективности систем передачи
информации.
47. Выбор сигналов и помехоустойчивых кодов. Компенсация помех и искажений в
канале. Сокращение избыточности. Сжатие данных. Оптимизация систем связи.
48. Принципы многоканальной связи и распределения информации. Основы теории
разделения сигналов. Частотное, временное и фазовое разделение сигналов.
Разделение сигналов по форме.
49. Системы передачи с шумоподобными сигналами. Комбинационное разделение
сигналов. Пропускная способность систем многоканальной связи.
50. Принципы построения сетей связи. Сеть распределения информации ее элементы.
Методы коммутации в сетях связи. Многоуровневая архитектура связи и
протоколы.
51. Телефонные аппараты и абонентская сеть. Цифровые абонентские линии.
Технологии высокоскоростных сетей.
52. Построение коммутационных полей. Однозвенное коммутационное поле.
Двухзвенные и многозвенные схемы коммутации. Блокировка, смешивание
нагрузки, доступность. Виды искания. Неполнодосупное включение.
53. Типы управления станциями. Управление по ступеням искания. Системы с
централизованным
управлением.
Иерархические
системы
управления.
Децентрализованные системы управления.
54. Коммутационное поле. Электромеханические декадно-шаговые и координатные
коммутационные поля. Коммутационные поля на микроэлектронной и оптической
элементной базе.
55. Структуры коммутационных систем и принципы установления соединения.
Координатная АТС. Установление соединений и полностью распределенных
электронных системах коммутации.
56. Управляющие устройства и абонентские комплекты. Абонентские комплекты
координатной станции. Комплект аналоговой абонентской линии электронной
станции.
57. Структура управляющего устройства и алгоритмическое обеспечение.
Управляющие устройства в станциях координатной системы. Работа маркеров
ступени абонентского искания. Работа маркера ступени группового искания.
Управляющие алгоритмы в станциях с программным управлением.
58. Устройства коммутационных систем. Устройства станций координатной системы.
Анализатор кода направления. Кодовый приемопередатчик.
59. Алгоритмы функций, выполняемых в станциях с программным управлением.
Алгоритм сканирования. Алгоритм передачи команд. Алгоритм приема номера
вызываемого абонента. Декодирование, анализ номера и выбор направлений.
Алгоритм поиска промежуточных путей. Алгоритмы приема и передачи
сигнальной информации.
60. Межстанционной сигнализации. Линейная сигнализация в координатной АТС.
Передача управляющей информации в координатных АТС. Линейная сигнализация
в цифровых системах. Передача сигналов по двум выделенным каналам. Передача
управляющих информации в цифровых станциях. ОКС №7.
61. Общие принципы построения телефонных сетей связи. Городские сети. Сельские
сети. Междугородные сети. Сеть с распределением оборудования.
62. Система нумерация на телефонной сети.
63. Нормирование параметры сети. Распределение потерь на ГТС.
64. Принципы построения сети ОКС. Компоненты сети и режимы сигнализации.
Зоновые, городские и сельские телефонные сети. Междугородные и национальные
сети сигнализации.
65. Маршрутизация в сети телекоммуникации общего пользования. Синхронизация
цифровых сетей связи. Взаимодействие сетей.
66. Стандарты и нормы синхронизации цифровых сетей связи. Стандартный подход к
решению задачи синхронизации. Стандартные режимы работы хронирующего
источника. Общее решение задачи синхронизации. Характеристики хронирующих
источников.
67. Объекты, входящие в систему маршрутизации. Некоторые типы маршрутизации.
Особенности алгоритмов маршрутизации.
68. Первичные сети. Линейные кабельные сети. Цифровые каналы и системы.
69. Мультисервисные сети. IP сети. NGN: приципы построения и организации.
70. MPLS технологии и протоколы.
71. Основы технологии передачи цифровых сигналов (технология PDH). Особенности
канала связи. Емкость канала связи. Стандартный телефонный канал.
72. Методы мультиплексирования потоков данных. Частотное мультиплексирование.
Временное мультиплексирование. Временное мультиплексирование двоичных
потоков данных. Волновое мультиплексирование. Кодирование цифровых данных
в
ИКМ
системах.
Практические
методы
формирования
цифровой
последовательности.
73. Методы двоичного кодирования и ошибки квантования. Параметры стандартных
ИКМ систем. Система СЕРТ. Форматы фрейма и мультифрейма. Практические
методы линейного кодирования потока данных в канале. Цифровые иерархии и
технология PDH. Схемы плезиохронных цифровых иерархий – PDH. Общие
особенности систем PDH. Структура фрейма и мультифрейма первичного уровня
иерархии PDH. Структура фреймов верхних уровней ЕС иерархии PDH.
74. Структура фреймов второго уровня ЕС иерархии PDH. Структура фреймов
третьего и четвертого уровней ЕС иерархии PDH. Функциональные модули и
топология систем PDH. Характеристики промышленных систем PDH. Недостатки
плезиохронной цифровой иерархии.
75. Принципы построения синхронной цифровой иерархии. Особенности построения
синхронной цифровой иерархии. Обобщенная схема мультиплексирования потоков
в SDH (первая редакция). Виртуальные контейнеры и другие элементы синхронной
иерархии.
76. Транспортировка виртуальных контейнеров SDH по сетям PDH. Транспортировка
VC-12 с помощью фрейма Е3. Транспортировка VC-n с помощью фрейма Е4.
Введение в функциональную архитектуру транспортных сетей.
77. Принципы построения сетевой транспортной модели. Сетевая транспортная модель
систем SDH. Базовые понятия и элементы функциональной архитектуры.
Логические функции, выполняемые функциональными элементами. Функция
физического интерфейса SDH. Функция окончания регенераторной секции.
Функция окончания мультиплексной секции. Функция окончания транспорта
виртуальных контейнеров.
78. Номенклатура обобщенных логических функций и модельных понятий.
Возможность мониторинга в рамках транспортной модели. Функциональные
модули реальных сетей SDH. Типы и задачи функциональных модулей сетей SDH.
Мультиплексоры. Терминальный мультиплексор. Мультиплексор ввода/вывода.
Концентраторы. Регенераторы и усилители. Коммутаторы. Типы коммутаторов
SDH.
79. Функции,
выполняемые
коммутатором.
Методы
кросс-коммутации
и
взаимодействие сетей SDH. Базовые топологии реальных сетей SDH.
80. Топология "точка-точка". Топология "последовательная линейная цепь". Топология
"звезда", реализующая функцию концентратора. Топология "кольцо". Топология
"ячеистая сеть".
81. Архитектура реальных сетей SDH. Радиально-кольцевая архитектура. Архитектура
типа "кольцо-кольцо". Линейная архитектура для сети большой протяженности.
82. Схема защиты соединений подсети типа SNCP. Схема защиты MS SPRing с
разделением ресурсов каналов для 4-волоконного кольца.
83. Взаимодействие элементов архитектуры сетей SDH при наличии защиты.
Основные термины и определения при взаимодействии колец. Основы
взаимодействия колец при использовании схем защиты.
84. Взаимодействие колец, использующих схему защиты MS SPRing. Общие итоги и
возможности
использования
схем
защиты.
Аппаратурная
реализация
функциональных модулей сетей SDH. Схемная реализация и характеристики
синхронных мультиплексоров.
85. Синхронизация цифровых сетей SDH. Особенности синхронизации сетей SDH.
Источники синхронизации сетей SDH. Качество хронирующего источника.
Примеры построения сети синхронизации. Пример синхронизации кольцевой сети
SDH. Пример синхронизации ячеистой сети SDH.
86. Четырехуровневая
модель
управления
сетью.
Сеть
управления
телекоммуникациями TMN. Концепция TMN и общая схема управления.
Архитектура TMN. Функциональные блоки и их компоненты. Информационный
аспект архитектуры. Общий аспект архитектуры TMN.
87. Управление конфигурацией. Протоколы и внутрисистемные взаимодействия.
Обзор используемых протоколов. Внутрисистемные взаимодействия. Интерфейсы
взаимодействия. Q-интерфейс. F-интерфейс. Методы управления сетью SDH.
Элемент-менеджер.
88. Управление синхронизацией. Конфигурирование кросс-соединений. Мониторинг
аварийных сообщений и рабочих характеристик. Сетевой менеджер. Обработка
аварийных сообщений. Управление рабочими характеристиками. Управление
конфигурацией.
89. Управление маршрутизацией потоков данных в сети. Управление программой
обслуживания сети и тестирования ее элементов. Управление безопасностью
системы. Административное управление. Сеть управления на основе каналов DCC.
Спецификация интерфейсов управления.
90. Особенности других характеристик интерфейса. Интерфейс сигнала синхронизации
2048 кГц. Реализация интерфейса G.703. Подключение сети с интерфейсом G.703 к
аппаратуре пользователя.
Дисциплина беспроводной связи
1. Индивидуальная подвижная радиосвязь в гражданском и в профессиональном
диапазоне, беспроводной телефон.
2. Транкинговые системы связи. Транкинговые системы радиосвязи с
децентрализованным и распределенным управлением, цифровые транкинговые
системы.
3. Системы персонального радиовызова (пейджинговые системы). Репитеры.
Радиальные и сотовые сети, их особенности и сопоставление.
4. Понятие о сетях с макросотовой и микросотовой структурой.
5. Виды станций сети: центральная, базовая, абонентская, их назначение и
особенности комплектации.
6. Диапазоны частот, выделенные для систем БС. Планы частот. Понятие о
территориальном планировании и кластере.
7. Центры коммутации подвижной связи. Центры управления и обслуживания.
Подключение абонента к сети телекоммуникаций общего пользования.
8. Особенности работы: аутентификация абонента, передача абонента базовыми
станциями при движении, обеспечение секретности абонента и секретности связи.
9. Виды услуг, предоставляемых в сотовых сетях подвижной радиосвязи.
10. Особенности структуры персональных систем и сетей. Организация услуг.
11. Оптические системы БС. Системы с расширением спектра. Мобильные
персональные компьютеры. Беспроводные локальные сети. Перспективы систем
БС.
12. Методы многостанционного доступа. Принципы разделения каналов в методах
многостанционного доступа с частотным и временным разделением (МДЧР и
МДВР), их особенности и области применения.
13. Построение кадра для БС и АС при МДВР. Принцип кодового разделения каналов.
14. Использование широкополосных сигналов, сопоставление методов МД по
эффективности
15. Оптическая и радиосвязь. Лазерные и инфракрасные системы БС. Двумерный
оптический сигнал, его информационная структура.
16. Преобразование световых полей элементами оптических систем (линза, зеркало,
призма). Отличие оптической и радио связи.
17. Устройства обработки и формирования сигналов в оптической и радиосвязи.
18. Технические концепции построения систем БС. Организация линий связи между
абонентной станцией, базовой станцией и между базовыми станциями.
19. Особенности распространения сигнала в городских условиях. Быстрые и
медленные замирания сигнала. Расчет медианного значения мощности
принимаемого сигнала.
20. Учёт характера среды распространения. Статистическое распределение медианного
значения мощности сигнала. Определение радиуса зоны уверенного приёма.
21. Эмпирическая формула для определения медианной мощности в зависимости от
протяжённости трассы.
22. Модели радиосигналов с замираниями, обусловленными многолучевым
распространением.
23. Методы разнесения сигналов. Методы организации ветвей разнесения и
сигнальных путей пространственные, угловые, поляризационные, частотные,
временные.
24. Методы комбинирования и коммутации при разнесенном приеме.
25. Улучшение
характеристик
несущая/шум,
несущая/помеха.
Улучшение
характеристик помехоустойчивости.
26. Системы с расширением спектра. Основные концепции систем с расширенным
спектром.
27. Системы с прямым расширением спектра на основе псевдослучайных
последовательностей.
28. Системы с медленной и быстрой перестройкой рабочей частоты. Синхронизация
систем с расширением спектра.
29. Беспроводные локальные сети. Семейство стандартов для широкополосного
доступа НІРЕR и ІЕЕЕ802.11. Функции сети радиопередачи и поддержка качества
услуг.
30. Методы передачи в инфракрасном диапазоне, методы частотных скачков, методы
перекрывающихся каналов. Подключение к локальиой сети
ЛИТЕРАТУРА.
1. Лаврентьев Б.Ф. Аналоговая и цифровая электроника: Учебное пособие. — ЙошкарОла: МарГТУ , 2000. — 155 с.
2. Нарышкин А.К. Цифровые устройства и микропроцессоры: учебное пособие. -М.:
Издательский центр «Академия», 2006. – 320 с.
3. Букреев И., Горячев В., Мансуров Б. Микроэлектронные схемы цифровых устройств.М.: Техносфера, 2009. -712 с.
4. Бойко В.И. и др. Схемотехника электронных систем. Микропроцессоры и
микроконтроллеры. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004.- 464 с.
5. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. 12_е изд. Том 1: Пер. с нем. – М.:
ДМК Пресс, 2008. – 832 с.
6. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: Пер.
с англ./Под ред. В.И.Журавлева. М.: Радио и связь, 2000. -520 с.
7. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практические применение. Пер. с
англ. М.: Издательский дом «вильямс», 2003.- 1104 с.
8. Фролов О.В. Антенны и фидерные тракты для радиорелейных линий связи. – М.: Радио
и связь, 2001. -416 с.
9. Тихвинский В.О., Терентьев С.В., Юрчук А.Б. Сети мобильной связи LTE: технологии и
архитектура. – М.: Эко-Трендз, 2010. – 284 с.
10. Теория электрической связи: Учебник для вузов. Под ред. Д.Д. Кловского. М.: Радио и
связь, 1999. -432 с.
11. Биккенин Р.Р. Теория электрической связи: учебное пособие. – М.: Издательский
центр «Академия», 2010. – 336 с.