Статистическая радиофизика - Основные образовательные

1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Физико-технический институт
Кафедра радиофизики
Гармонов А.А.
Статистическая радиофизика
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 03.03.03 Радиофизика,
очная форма обучения
Тюменский государственный университет
2015 г.
2
Гармонов А.А. Статистическая радиофизика. Учебно-методический комплекс.
Рабочая программа для студентов направления 03.03.03 Радиофизика, очная форма обучения.
Тюмень, 2015, 20 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учётом
рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: «Статистическая
радиофизика» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3plus.utmn.ru.,
свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой радиофизики. Утверждено директором Физикотехнического института.
Ответственный редактор: заведующий кафедрой радиофизики, к.ф.-м.н., доцент
Михеев В.А.
© Тюменский государственный университет, 2015.
© Гармонов А.А., 2015.
3
1. Пояснительная записка
1.1.Цели и задачи дисциплины
Дисциплина «Статистическая радиофизика» в соответствии с ФГОС ВО по
направлению подготовки 03.03.03 «Радиофизика» является дисциплиной профессионального
цикла ОП 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, приёме
и обработке информации, владение приёмами 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, приёма и
анализа информации.

привитие навыков самостоятельной работы по моделированию и анализу случайных
процессов.
1.2.Место дисциплины в структуре ОП бакалавриата
Статистическая
радиофизика»
является
дисциплиной
профессионального цикла для направления 03.03.03 «Радиофизика».
базовой
части
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.
Таблица 1.
№
п/п
1.
2.
3.
Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами.
Наименование обеспечиваемых Темы дисциплины необходимые для изучения
(последующих) дисциплин
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Квантовая радиофизика
Х
Х
Х
Х
Х
Системы связи с подвижными
Х
Х
объектами
Радиорелейные и спутниковые
Х
Х
Х
системы передачи
4
1.3.Компетенции выпускника ОП бакалавриата, формируемые в результате
освоения данной дисциплины.
В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями:
Способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных
наук, их использованию в профессиональной деятельности (ОПК-1);
Способность понимать принципы работы и методы эксплуатации современной
радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования (ПК-1);
Способность использовать основные методы радиофизических измерений (ПК-2).
1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине:
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 приёмы (решать задачи) анализа случайных процессов;

использовать основные приёмы (решать задачи) оптимальной фильтрации сообщений;

использовать основные приёмы (решать задачи) обнаружения сигналов на фоне
помех.
Владеть:

приёмами 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 трудоёмкость дисциплины.
Семестр - 7. Форма промежуточной аттестации - зачёт. Общая трудоёмкость
дисциплины составляет 2 зачётные единицы (з.е.), 72 академических часа, из них 37,7 часов,
выделенных на контактную работу с преподавателем, 34,3 часов, выделенных на
самостоятельную работу.
5
3.Тематический план дисциплины
3
Итого количество баллов
Из них в интерактивной форме,
в часах
Семинарские
(практические)
занятия
Самостоятельная
работа
2
Лекции
1
Виды учебной
работы и
самостоятельная
работа, в час.
недели семестра
Тема
Итого часов по теме
Таблица 3
№
4
5
7
8
9
10
2
0
0
2
0
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
Модуль 1
1.1
1.2
1.3
Введение. Случайные процессы.
Корреляционный и спектральный
анализ случайных процессов.
Вейвлет-анализ случайных
сигналов.
Всего
Модуль 2
2.1
Марковские случайные процессы.
2
2
4,5
8,5
2
0-15
2.2
Электрические шумы и флуктуации.
0,5
2
2,5
5
2
0-10
2.3
Случайные процессы в линейных
системах и средах.
2
0
6,5
8,5
0
0-15
Всего
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
Всего
5,5
6
9,5
21
6
0-35
Итого (часов, баллов):
18
18
36
72
18
0-100
Из них в интерактивной форме
0
18
0
0
18
Модуль 3
3.1
3.2
3.3
Оптимальные линейные системы.
Методы анализа случайных
процессов в нелинейных системах.
Обнаружение и измерение
параметров сигналов в шумах.
6
4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
Модуль 1
1.1 Введение. Случайные
процессы
1.2 Корреляционный и
спектральный анализ
случайных процессов
1.3 Вейвлет-анализ случайных
сигналов
Всего
Модуль 2
2.1 Марковские случайные
процессы
2.2 Электрические шумы и
флуктуации
2.3 Случайные процессы в
линейных системах и средах
Всего
Модуль 3
3.1 Оптимальные линейные
системы
3.2 Методы анализа случайных
процессов в нелинейных
системах
3.3 Обнаружение и измерение
параметров сигналов в шумах
Всего
Итого
другие формы
реферат
тест
контрольная работа
отчет по заданиям
самост. работы
студентов
Письменные работы
ответ на семинаре
коллоквиумы
Устный
опрос
0-2
Итого количество баллов
Таблица 4.
№ темы
0-2
0-2
0-4
0-4
0-4
0-10
0-4
0-5
0-1
0-13
0-25
0-2
0-4
0-2
0-4
0-4
0-4
0-4
0-4
0-1
0-15
0-10
0-10
0-1
0-15
0-40
0-5
0-2
0-4
0-10
0-5
0-4
0-4
0-15
0-1
0-15
0-35
0 – 100
5. Содержание дисциплины.
Модуль 1.
Раздел 1.1 Введение. Случайные процессы.
Предмет изучения статистической радиофизики. Физика возникновения флуктуаций.
Единство случайных и детерминированных процессов. Примеры случайных явлений в
различных областях радиофизики. Историческая справка.
Непрерывные и дискретные случайные процессы. Полное и частичное описание
случайных процессов. Гауссовский случайный процесс. Разложение Каруэна - Лоэва.
Измерение параметров случайных процессов.
7
Раздел 1.2 Корреляционный и спектральный анализ случайных процессов
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 1.3 Вейвлет - анализ случайных сигналов
Теория и применение вейвлет-анализа. Базисные функции. Ортогональный вейвлет.
Преобразование Хаара. Обратное вейвлет –преобразование. Ограничения, накладываемые на
вейвлет. Восстановление зашумленных сигналов. Сжатие информации. Анализ
электромагнитных явлений.
Модуль 2
Раздел 2.1 Марковские случайные процессы
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 2.2 Электрические шумы и флуктуации
Тепловой шум. Дробовой шум. Процессы рождения и гибели. Броуновское движение.
Флуктуации плотности в идеальном газе. Белый шум и теорема Найквиста. Фликкер- шум.
Флуктуации в автоколебательных системах.
Раздел 2.3 Случайные процессы в линейных системах и средах
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 3.1 Оптимальные линейные системы
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 3.2 Методы анализа случайных процессов в нелинейных системах
Примеры нелинейных радиофизических систем. Линейная аппроксимация.
Нелинейная аппроксимация. Локальный косинусный базис. Распределение Винера-Виля.
Вейвлетные преобразования. Оптимальные нелинейные методы оценки сигналов.
Раздел 3.3 Обнаружение и измерение параметров сигналов в шумах
Байесовский подход в радиофизике. Проверка двух простых гипотез. Критерий
принятия решения. Обнаружение сигнала в шуме. Рабочие характеристики приёмника.
Сигналы с нежелательными параметрами: испытание сложных гипотез. Обнаружение
сигнала с неизвестной случайной фазой в шуме. Рабочие характеристики приёмника в случае
равномерного распределения фазы. Обнаружение и оценка параметров точечных объектов.
8
6.Планы семинарских занятий
Модуль 1.
Раздел 1.2 Корреляционный и спектральный анализ случайных процессов
Характеристическая функция случайного процесса. Кумулянтные функции,
корреляционная и ковариационная функции случайного процесса и их свойства.
Моделирование случайных процессов с заданной корреляционной зависимостью.
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 1.3 Вейвлет - анализ случайных сигналов
Простейшие примеры применения вейвлет-анализа.
Модуль 2.
Раздел 2.1 Марковские случайные процессы
Вероятностное описание случайных процессов с помощью одномерных, двумерных и
многомерных плотностей вероятностей.
Раздел 2.2 Электрические шумы и флуктуации
Электрические шумы и флуктуации в линейных системах.
Модуль 3.
Раздел 3.1 Оптимальные линейные системы
Оптимальное обнаружение дискретных и непрерывных сигналов согласованной
фильтрации.
Раздел 3.2 Методы анализа случайных процессов в нелинейных системах
Преобразование корреляционных функций и спектров случайных процессов
нелинейными системами.
Раздел 3.3 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 ОП не предусмотрен.
8. Примерная тематика курсовых работ
Учебным планом ОП курсовые работы не предусмотрены.
9
9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы
студентов.
№
Модули и темы
Модуль 1
1 Введение.
Случайные
процессы
2 Корреляционный
и
спектральный
анализ
случайных процессов
3
Вейвлет-анализ
случайных сигналов
Всего по модулю 1:
Модуль 2
4 Марковские случайные
процессы
5
6
Электрические шумы и
флуктуации
Случайные процессы в
линейных системах и
средах
Всего по модулю 2:
Модуль 3
7
Оптимальные линейные
системы
8
Методы анализа
случайных процессов в
нелинейных системах
9
Обнаружение и
измерение параметров
сигналов в шумах
Всего по модулю 3:
ИТОГО:
Виды СРС
обязательные
Недел
я
семест
ра
1-5
работа с литературой,
источниками
расчет характеристических
функций Пуассоновского,
нормального, равномерного
и т.д. распределений
Рефераты: «Восстановление
зашумленных
сигналов»,
«Сжатие информации»
Таблица 5.
Объе Колм
во
часов балло
в
1
0-2
5.5
0-10
6.5
0-13
14
0-25
4
0-15
2
0-10
4
0-15
10
0-40
3
0-5
3
0-15
4
0-15
10
36
0-35
0-100
6-12
Расчет производящих
функций для различных
видов распределений
работа с литературой,
источниками
Расчет
энергетического
спектра,
корреляционной
функции
и
дисперсии
выходного напряжения для
заданных
вариантов
линейных цепей. Рефераты.
13-18
Рефераты: «Оптимальный
фильтр Винера-Хонда»,
«Фильтр Кальмана-Бьюси»
Расчет
корреляционных
функций
выходного
процесса на основе метода
характеристических функций
для заданных вариантов
нелинейной цепиа
Работа с литерат.
и
лекциями,
подготовка
к
коллоквиуму
Виды самостоятельной работы студентов: домашние задания к семинарам, отчёты по
заданиям СРС, рефераты, разработаны с целью развить и закрепить знания, умения и навыки.
10
10. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по
итогам освоения дисциплины.
10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе
освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):
10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных
этапах их формирования, описание шкал оценивания:
Код компетенции
Таблица 6.
Карта критериев оценивания компетенций
Критерии в соответствии с уровнем
Виды занятий
освоения ОП
(лекции, семинар
ские,
пороговый
базовый повышенный
практические,
(удовл.)
(хор.)
(отл.)
лабораторные)
61-75 баллов
76-90
91-100
баллов
Знает:
Умеет:
Владеет:
Знает:
Умеет:
Владеет:
Оценочные
средства (тесты,
творческие
работы, проекты
и др.)
баллов
Знает:
Умеет:
Владеет:
10.3. Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для
оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы
формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.
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 .
Примерные 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 зашумлённых сигналов,
5.Сжатие информации
11
6.Оптимальный фильтр Винера-Хонда,
7.Фильтр Кальмана-Бьюси.
Примерные вопросы к коллоквиуму «Обнаружение сигналов в шумах».
1. Белый шум.
2. Квантовые шумы.
3. Соотношение сигнал/шум.
4. Способы обнаружения сигналов.
Примерные вопросы к зачёту
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 безынерционной 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 вейвлетов. Основы вейвлет- анализа.
11. Образовательные технологии.
В соответствии с требованиями ФГОС ВО 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.
12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
12.1. Основная литература
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.
12
12.2. Дополнительная литература:
2.
Клячкин, В. И., Вероятностные задачи статистической гидроакустики: в 2 ч./ В. И.
Клячкин. - Санкт-Петербург: Наука. - ISBN 978-5-02-025126-7 .Ч. 1: Гранично-контактные
задачи. - 2007. - 629 с.
3.
Тихонов, В. И.. Статистическая радиотехника/ В. И. Тихонов. - 2-е изд., перераб. и
доп. - Москва: Радио и связь, 1982. - 624 с.
4.
Радиотехника/ ред. Ю. Л. Мазор, Е. А. Мачусский , В. И. Правда. - Москва: ДодэкаXXI, 2002. - 944 с.
5.
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.
12.3. Интернет – ресурсы:
6.
7.
8.
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/
14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.
Лекционная аудитория с доской и мелом, лекционная аудитория с мультимедийным
оборудованием.
15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
13
Дополнения и изменения к рабочей программе на 201__ / 201__ учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения:
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
___________________________________________________________
Рабочая
программа
пересмотрена
и
одобрена
на
заседании
______________________________________ «__» _______________201 г.
Заведующий кафедрой ___________________/___________________/
Подпись
Ф.И.О.
14
кафедры
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
представлению и анализу
случайных
процессов,
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, обнаружению и
оценки
параметров
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, обнаружению
15
Оценочные
средства
минимальный
вопросы семинарских занятий; контрольные работы; вопросы
для зачета.
Результаты обучения в
целом
Виды занятий
Результаты обучения по уровням освоения материала
практические занятия, самостоятельная работа студентов.
Формулировка
компетенции
Способность к овладению базовыми знаниями в области
математики и естественных наук, их использованию в
профессиональной деятельности
ОПК-1
Коды
компетенции
Карта компетенций дисциплины «Статистическая радиофизика» для студентов направления 03.03.03 «Радиофизика»,
форма обучения очная.
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.
сигналов
различных
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.
самых и оценки параметров
областях сигналов
в
самых
различных
областях
физики.
основными
методами методами
вероятностного описания вероятностного
случайных
процессов; описания
случайных
методами
определения процессов;
методами
характеристик случайных определения
процессов при линейных и характеристик
нелинейных
случайных
процессов
преобразованиях
в при
линейных
и
радиотехнических цепях; нелинейных
основными
навыками преобразованиях
в
анализа и синтеза базовых радиотехнических цепях;
радиоэлектронных
навыками анализа и
устройств;
основными синтеза
базовых
навыками самостоятельной радиоэлектронных
постановки, критического устройств;
навыками
переосмысления и решения самостоятельной
новых инженерных задач в постановки,
области
построения критического
радиотехнических систем; переосмысления
и
основными
навыками решения
новых
использования
инженерных задач в
современных
средств области
построения
вычислительной
техники радиотехнических
для
статистических систем;
навыками
расчетов.
использования
современных
средств
вычислительной техники
для
статистических
расчетов.
16
в
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
компьютерные методы для
математических расчетов и
основные
способы
самостоятельного
получения информации с
использованием
современных
образовательных
и
информационных
технологий
в
области
статистической
радиофизики.
основные
способы
самостоятельного
получения
новых
знаний, 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.
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
Владеет:
навыками отдельными навыками основными
навыками навыками
самостоятельного
самостоятельного
самостоятельного поиска и самостоятельного
17
вопросы семинарских занятий; контрольные работы; вопросы для зачета.
отдельные
способы
самостоятельного
получения информации
с
использованием
рекомендованных
учебных пособий.
лекции, практические занятия, самостоятельная работа студентов.
Способность понимать принципы работы и методы эксплуатации современной
радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования
ПК-1
Знает: основные способы
самостоятельного
получения новых знаний,
информации
в области
статистической
радиофизики.
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;
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.
.
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
18
приобретения
новых
знаний, их критической
оценки,
методами
научного
познания;
компьютерными
методами
и
программами,
используемыми
в
расчетах статистической
радиофизики, методами
поиска
научной
информации
в
компьютерных сетях и
базах данных.
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
контрольные работы.
усвоения новых знаний с
использованием
современных
образовательных
и
информационных
технологий;
методами
научного
познания;
вычислительными
методами
и
методами
проблем
и навыками поиска анализа
статистической
информации
в
радиофизики, возникающих
рекомендованных
расчете основных
учебниках и учебно- при
характеристик излучения и
методических
преобразования световых
пособиях.
колебаний.
практические занятия, самостоятельная
работа студентов.
Способность использовать основные
методы радиофизических измерений
новых поиска
необходимой
областях, информации
по
расчетам характеристик
случайных процессов;
расчетов
характеристик категорийнослучайных
процессов; понятийным аппаратом
методами
научного статистической
радиофизики
познания
ПК-2
приобретения
знаний
в
касающихся
методы
анализа
оптимальной фильтрации
сообщений.
Умеет: применять на
практике
полученные
знания
по
основополагающим
методам расчета задач
статистической
радиофизики; оценивать
степень
достоверности
результатов, полученных с
помощью
экспериментальных
и
теоретических
методов
исследований; проводить
теоретические
и
экспериментальные
исследования;
использовать
основные
приёмы
анализа
случайных процессов.
Владеет:
методами
решения задач, связанных с
анализом
случайных
процессов, обнаружением
сигналов на фоне помех;
методы
анализа
неизвестных
параметров
сигналов; методы анализа
оптимальной фильтрации
сообщений.
применять для расчета
задач статистической
радиофизики
современные
компьютерные
технологии и методы
расчетов в
компьютерных сетях,
использовать базы
данных и ресурсы
Интернет.
применять на практике
полученные знания по
основополагающим
методам расчета задач
статистической
радиофизики.
оценивать
степень
достоверности
результатов, полученных с
помощью
экспериментальных
и
теоретических
методов
исследований; проводить
теоретические
и
экспериментальные
исследования; использовать
основные приёмы анализа
случайных процессов.
отдельными
и навыками
конкретных
разных
основными
методами
решения задач, связанных с
анализом
случайных
процессов, обнаружением
приёмами
решения
задач из
областей
19
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
теоретических методов
исследований; проводить
теоретические
и
экспериментальные
исследования;
использовать основные
приёмы (решать задачи)
анализа
случайных
процессов; использовать
основные
приёмы
(решать
задачи)
оптимальной
фильтрации сообщений;
использовать основные
приёмы (решать задачи)
обнаружения сигналов
на фоне помех.
методами решения задач,
связанных с анализом
случайных
процессов,
обнаружением сигналов
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.
статистической
радиофизики;
отдельными знаниями в
области представления
и анализа случайных
процессов,
обнаружения и оценки
параметров сигналов,
оптимальной
фильтрации
и
сообщений.
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
20
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.