Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
СОГЛАСОВАНО:
Председатель ГАК_____________/А.Т. Алтынцев/
ПРОГРАММА
государственного экзамена по специальности 210302 «Радиотехника»
Введение
Целью государственного экзамена по специальности является определение степени соответствия уровня подготовленности выпускников требованиям образовательного стандарта. При этом проверяются как теоретические знания, так и практические навыки выпускника в соответствии с требованиями специальности «Радиотехника».
Выпускник должен знать:
- современные и перспективные направления развития радиотехники;
- принципы построения радиотехнических систем различных типов и распределения информации в сетях связи;
- особенности передачи различных сигналов по радиотехническим каналам;
- принципы работы, технические характеристики и конструктивные особенности разрабатываемых и используемых средств связи;
- схемотехнику устройств радиосвязи;
- методы технической эксплуатации систем и устройств радиосвязи;
- методы проведения теоретических и экспериментальных исследований в области радиосвязи;
- требования стандартизации, метрологического обеспечения и безопасности жизнедеятельности при разработке и эксплуатации устройств радиосвязи;
- технические и программно-математические средства защиты информации в радиотехнических системах;
- основные методы маркетинга и менеджмента в области радиотехники.
уметь применять:
- методы проектирования радиотехнических систем, устройств и блоков с технико-экономическим обоснованием принимаемых решений;
- методы оценки параметров устройств и радиотехнических устройств;
- методы технического контроля и диагностики в процессе настройки и эксплуатации радиотехнических средств связи;
- теоретические и экспериментальные методы исследования с целью создания новых перспективных средств радиосвязи;
- технические решения по повышению качества передачи информации и снижению опасных и мешающих влияний в системах радиосвязи;
- организационные и инженерно-технические меры информационной защиты радиотехнических сетей и систем;
- необходимые меры по обеспечению безопасности жизнедеятельности и охране окружающей среды при производстве, строительстве и эксплуатации радиотехнических систем и устройств радиосвязи.
Порядок проведения и программа государственного экзамена по дисциплинам, относящимся к направлению подготовки 210300 «Радиотехника», специальности 210302 «Радиотехника», определяются ВУЗом на основании методических рекомендаций и соответствующих примерных программ, разработанных УМО по образованию в области телекоммуникаций и средств связи, а также Положения об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений и действующего государственного стандарта.
Настоящая программа базируется на дисциплинах, соответствующих государственному образовательному стандарту (ГОС) по направлению 210300 «Радиотехника». Основной материал содержится в следующих дисциплинах:
Экзаменационные билеты составлены из приведенного в настоящей программе списка вопросов. Всего на государственный экзамен по специальности 210302 «Радиотехника» вынесено 80 вопросов, из которых составлены 26 экзаменационных билетов. Каждый билет содержит три вопроса. Первый вопрос относится к дисциплине «Радиотехнические системы» или «Устройства приема и обработки сигналов». Второй вопрос относится к дисциплине «Радиоавтоматика» или «Устройства СВЧ и антенны». Третий вопрос относится к дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств». Экзамен проводится в письменной форме. На подготовку письменного ответа на экзаменационный билет студенту отводится 4 часа.
Содержание разделов, выносимых на экзамен дисциплин
Схемотехника аналоговых электронных устройств
Роль и место аналоговых электронных устройств (АЭУ) в современной технике связи. Принципы, методы и средства схемотехники АЭУ. Основные технические показатели и характеристики аналоговых электронных устройств. Классификация и основные параметры усилителей. Амплитудно-частотная, фазочастотная и переходная характеристики усилителя и их взаимосвязь.
Принципы усиления сигналов и построения усилителей. Виды и классификация обратных связей (ОС) в усилителях. Влияние ОС на параметры усилителя. Устойчивость усилителей. Критерии устойчивости. Общие принципы усиления сигналов. Структурная схема усилителя электрических сигналов. Усилители на биполярных транзисторах (БПТ). Анализ работы полупроводниковых приборов по вольт-амперным характеристикам (ВАХ) Схемы включения БПТ. Основные параметры четырехполюсников. h-параметры БПТ. Составные транзисторы: схемная реализация и параметры. Питание цепей коллекторов. Подача смещения во входные цепи. Стабилизация точки покоя в транзисторных каскадах. Многокаскадные усилители. Схемы межкаскадной связи. Однотактные и двухтактные каскады. Симметричные и несимметричные входы и выходы усилительных каскадов. Классы режимов работы усилительных элементов (А, B, AB, C, D, E, BE, ABE). Особенности усилителей на полевых транзисторах (ПТ).
Особенности построения усилительных каскадов различного назначения. Предварительные усилители. Анализ работы предварительного усилителя на БПТ, включенном по схеме с общим эмиттером (АЧХ, ФЧХ, входное и выходное сопротивления). Предварительные усилители с ОС. Транзисторные повторители напряжения (эмиттерный и истоковый). Сложные эмиттерные повторители с повышенным входным сопротивлением. Особенности работы повторителей с импульсными сигналами при емкостной нагрузке. Широкополосные и импульсные усилители: особенности построения и схемная реализация. Схемы высокочастотной и низкочастотной коррекции. Селективные усилители: особенности работы и схемная реализация. Выходные усилители мощности: особенности работы и схемная реализация. Трансформаторные и бестрансформаторные каскады. Однотактные и двухтактные каскады. Фазовращатели и фазорасщепители: схемная реализация. Усилители постоянного тока: особенности работы и схемная реализация. Транзисторные источники тока. Токовые зеркала. Дифференциальные транзисторные усилители: особенности работы и схемная реализация.
Операционные усилители (ОУ). Назначение, структурная схема, основные параметры ОУ. Основные схемы включения (линейные устройства на ОУ): инвертирующий усилитель, неинвертирующий усилитель, повторитель напряжения, дифференциальный усилитель. Частотные свойства ОУ и устойчивость ОУ. Схемы частотной коррекции. Интегратор и дифференциатор на ОУ. Нелинейные устройства на ОУ: компараторы и триггеры Шмитта, выпрямители на (однополупериодный и двухполупериодный), ограничители сигналов. Аналоговые вычислители на ОУ: логарифмические и антилогарифмические усилители, сумматоры, перемножители. Активные фильтры на ОУ. Конвертор полного отрицательного сопротивления и гиратор на ОУ. Инструментальные усилители
Устройства генерирования и формирования сигналов
Физические принципы процессов генерирования и формирования радиосигналов. Генераторы и автогенераторы. Режимы самовозбуждения, их особенности. Стабильность частоты и методы ее повышения. Стабилизация с помощью высокодобротных колебательных систем (резонаторов). Кварцевые генераторы. Квантовые эталоны частоты. Умножители частоты. Синтезаторы частоты. Факторы, ограничивающие мощность генераторов. Суммирование мощностей генераторов.
Управление колебаниями (модуляция). Основы теории линейной и нелинейной модуляции (манипуляции).
Генерация и усиление СВЧ колебаний. Основные типы генераторов и усилителей СВЧ.
Построение радиопередающих систем и устройств различных диапазонов волн с различными типами модуляции несущего колебания.
Основные типы современных вакуумных и полупроводниковых генераторных и усилительных приборов и линий передачи. Основные элементы передающих устройств: модуляторы, усилители мощности, умножители, синтезаторы частоты.
Устройства приема и обработки сигналов
Основные методы приема (супергетеродинный, инфрадинный, прямого усиления и прямого преобразования). Основные типы радиоприемных устройств. Узлы радиоприемников, их схемные решения и расчет. Преобразователи частоты сигналов, смесители и гетеродины. Детекторы сигналов: амплитудные, частотные и фазовые. Усилители различных частотных диапазонов.
Методы обеспечения основных характеристик устройств приема и обработки радиосигналов - чувствительности и частотной избирательности, динамического диапазона по основному и соседнему каналам. Системы автоматического регулирования в устройствах приема и обработки радиосигналов.
Построение приемных устройств различных диапазонов волн с различными типами модуляции несущей. Шумовые параметры и частотная избирательность приемных устройств. Основные типы усилительных и генераторных приборов. Элементы приемных устройств: входные цепи, фильтры, усилители, преобразователи частоты, демодуляторы, устройства автоподстройки.
Особенности телевизионных и связных радиоприемников. Элементная база радиоприемных устройств. Методы проектирования радиоприемников. Моделирование радиоприемников и их элементов. Вторичные источники электропитания.
Радиотехнические системы
Принципы построения радиотехнических систем; радиолокационные, радионавигационные и радиотехнические системы передачи информации. Оценка характеристик радиотехнических систем. Методы поиска сигналов в радиолокационных и радионавигационных системах. Радиолокационная селекция и распознавание объектов. Методы измерения дальности, скорости и угловых координат. Оптическая и теплолокация. Виды радионавигационных систем. Спутниковые радионавигационные системы. Методы проектирования радиотехнических систем. Особенности эксплуатации радиотехнических систем различного назначения.
Принципы радиолокации и методы реализации радиолокационных устройств и систем. Виды радиолокации. Физические основы радиолокации, отражение, рассеяние и переизлучение радиоволн объектами (целями). Характеристики целей. Основы статистической теории радиолокации: обнаружение, разрешение и оценивание параметров сигналов. Статистические критерии обнаружения и оценивания. Структура оптимальных обнаружителей. Устройства разрешения и оценивания сигналов. Сложные сигналы и их характеристики. Функции и диаграммы неопределенности. Борьба с пассивными и активными помехами. Радиолокаторы с синтезированной апертурой. Радиодальномеры, радиопеленгаторы и измерители скорости. Особенности эксплуатации радиолокационных систем.
Принципы радионавигации и методы реализации радионавигационных систем и устройств. Виды РНС. Автономные и неавтономные радиосистемы. Радиосистемы навигации по опорным сигналам, излучаемым из точекпространства с известными координатами или с известных орбит. Метод определения местоположения, дальномернопеленгационный, дальномерный, пеленгационный, разностно-дальномерный. Региональные и глобальные РНС. Спутниковые РНС. Сигналы спутниковых РНС. Особенности построения аппаратуры. Местоопределение с помощью РНС. Линии и поверхности положения. Ошибки линий положения. Ошибки определения местоположения на плоскости и в пространстве. Эллипс и эллипсоид ошибок положения. Рабочие зоны радионавигационных систем; Геометрический фактор.
Радиоавтоматика
Математические модели непрерывных и дискретных линейных объектов и систем. Передаточные функции и частотные характеристики. Назначение, принципы использования и построение устройств радиоавтоматики (РА), элементы устройств РА. Математические модели устройств РА и методы их анализа. Способы практической оценки и обеспечение необходимых качественных показателей устройств РА: устойчивость, точность, помехоустойчивость.
Области применения и задачи управления объектами. Элементы теории автоматического управления. Объекты управления. Контур следящего управления и его основные звенья.
Системы радиосвязи
Сигналы, каналы передачи информации и помехи. Классификация каналов передачи информации и основные характеристики этих каналов. Классификация и основные характеристики помех приему информации.
Методы помехоустойчивого приема сигналов. Помехоустойчивость передачи информации при различных видах модуляции сообщений. Оптимальное кодирование информации. Кодирование непрерывных сообщений. Кодирование с предсказанием. Кодирование речевых сигналов. Применение цифровых фильтров. Принципы оптимального кодирования информации. Помехоустойчивое кодирование информации. Принципы помехоустойчивого кодирования и декодирования информации. Оценка эффективности помехоустойчивых кодов. Виды помехоустойчивых кодов. Алгоритмы кодирования и декодирования. Кодирование в каналах с замираниями. Программная и аппаратурная реализация кодеков.
Многоканальные системы передачи информации. Методы и устройства уплотнения и разделения каналов передачи информации. Передача информации с временным и частотным разделением сигналов корреспондентов. Применение синхронизации в СПИ. Многостанционный доступ в один частотный канал. Взаимные помехи и методы их подавления.
Передача информации с кодовым разделением сигналов. Ортогональные сигналы и их свойства.
Методы защиты информации. Простейшие шифры и их основные свойства. Основные модели шифров. Основные требования к шифрам.
Устройства СВЧ и антенны
Уравнения Максвелла. Граничные условия. Энергия электромагнитного поля. Электромагнитные волны и решение однородных уравнений электродинамики. Плоские волны на границе раздела однородных сред. Рефракция радиоволн в неоднородных средах. Распространение радиоволн в природных условиях. Явления дифракции и интерференции.
Электромагнитные волны в направляющих системах. Канализация радиоволн. Основы теории длинных линий. Волноводы и фидеры. Электромагнитные колебания в объемных резонаторах. Взаимные и невзаимные устройства СВЧ. Принципы функционирования устройств СВЧ, аналитические и численные методы их расчета, типовые узлы и элементы, их электрические модели и конструкции.
Возбуждение электромагнитных полей заданными источниками. Элементарные излучатели. Излучение электромагнитных волн в свободное пространство. Элементы теории антенн. Ближняя и дальняя зоны. Приемная и передающая антенны, их параметры и характеристики. Влияние вида распределения электромагнитного поля в раскрыве антенны на основные параметры антенн. Техническая реализация антенн различных диапазонах радиоволн для целей радиосвязи и телевидения.
Вопросы
к государственному экзамену по специальности
210302 «Радиотехника»
ВОПРОСЫ К ГОСЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «РАДИОТЕХНИКА»
1 .Преобразование аналогового сигнала в цифровой и восстановление исходного сигнала.
2.Основные характеристики сигнала и канала передачи информации и согласование сигнала с каналом.
3.Пропускная способность каналов передачи информации.
4.Принципы оптимального и помехоустойчивого кодирования информации.
5.Прием радиосигналов в каналах с замираниями.
6.Передача информации по радиорелейным линиям.
7.Передача информации с временным, частотным и кодовым разделением каналов.
8.Передача информации в оптическом диапазоне.
9.Передача информации с ретрансляцией через ИСЗ.
Устройства СВЧ и антенны
Устройства приема и обработки сигнала
1. Принципы построения передатчиков их классификация. Структурные схемы передатчиков различного назначения.
2. Основы теории и расчета генератора с внешним возбуждением (ГВВ) без учета инерционных явлений.
3. Режимы работы выходных цепей ГВВ, динамические характеристики. Нагрузочные характеристики ГВВ.
4. Основы теории и принципы практического решения задач сложения мощностей ГВВ.
5. Основы теории и практические схемы автогенераторов.
6. Стабилизация частоты. Принципы построения синтезаторов частоты.
7. Принципы функционирования и структурные схемы радиоприемных устройств. Особенности приема сигналов различных диапазонов.
8. Входные цепи приемников. Виды входных цепей, основные функции, частотные характеристики входных цепей.
9. Основы теории и принципы построения схем преобразователей частоты.
10.Усилители промежуточной частоты. Принципы формирования избирательности и построения усилительных каскадов.
11.Основы теории и принципы построения схем детекторов сигналов с различными видами модуляции.
12.Цифровые методы обработки сигналов и управления приемным устройством. Возможная структурная схема, особенности построения и области применения.
13.Основы статистической теории радиоприема и структуры оптимальных приемных устройств.
1. Классификация систем автоматического управления.
2. Краткая характеристика основных принципов управления в автоматических системах управления.
3. Принцип управления по возмущению (принцип Понселе) в автоматических системах. Достоинства и недостатки.
4. Принцип управления по отклонению (принцип Ползунова) в автоматических системах. Достоинства и недостатки.
5. .Общая характеристика динамических звеньев САУ. Устойчивые и неустойчивые звенья и их передаточные функции.
6. Динамические характеристики элементов и систем автоматического управления.
7. Частотные характеристики САУ. Привести пример расчета частотных характеристик для одного из динамических звеньев.
8. Логарифмические частотные характеристики устойчивых и неустойчивых статических и астатических САУ.
9. Способы преобразования структурных схем линейных САУ.
10. Передаточные функции разомкнутых и замкнутых линейных САУ.
11. Характеристика устойчивых линейных САУ по Ляпунову.
12. Алгебраические критерии устойчивости САУ.
13. Частотные критерии устойчивости САУ.
14. Частотный критерий устойчивости Михайлова.
15. Частотный критерий устойчивости Найквиста.
16. Логарифмический частотный критерий устойчивости САУ.
1. Оптимальное обнаружение сигнала. Оптимальный фильтр.
2. Согласованная фильтрация радиосигналов.
3. Понятие о разрешении сигналов. Диаграммы неопределенности.
4. Методы измерения дальности.
5. Методы измерения угловых координат.
6. Характеристики радиолокационных целей. Дальность действия РЛС.
7. РЛС кругового обзора. Цифровое измерение дальности.
8. Следящие измерители дальности и угловых координат.
9. Когерентно-импульсные РЛС.
10.Доплеровские измерители навигационных параметров.
11. Пассивная радиолокация.
12. Спутниковые радионавигационные системы.
Схемотехника аналоговых электронных устройств
Государственный экзамен может проводиться в устной или письменной форме.
При проведении государственного экзамена в устной форме студенты получают экзаменационные билеты, содержащие вопросы, составленные в соответствии с утвержденной программой экзамена.
При проведении государственного экзамена в письменной форме студенты получают билеты, содержащие задания, которые они должны выполнить письменно.
При подготовке к ответу студент может пользоваться программой государственного экзамена.
При подготовке к ответу в устной форме студенты делают необходимые записи по каждому вопросу на выданных секретарем экзаменационной комиссии листах бумаги со штампом института. На подготовку к ответу первому студенту предоставляется до 45 минут, остальные студенты отвечают в порядке очередности. В случае письменной формы сдачи государственного экзамена, на него выделяется до четырех академических часов.
После завершения ответа члены экзаменационной комиссии, с разрешения ее председателя, могут задавать студенту дополнительные вопросы, не выходящие за пределы программы государственного экзамена. На ответ студента по билету и вопросы членов комиссии отводится не более 30 минут.
После объявления председателем экзаменационной комиссии окончания опроса экзаменуемого, члены экзаменационной комиссии фиксируют в оценочных листах оценки за ответы экзаменуемого на каждый вопрос и по их совокупности.
По завершении государственного экзамена экзаменационная комиссия на закрытом заседании обсуждает характер ответов каждого студента или его письменную работу и выставляет каждому студенту согласованную итоговую оценку.
Итоговая оценка по экзамену сообщается студенту в день сдачи экзамена, выставляется в протокол экзамена и зачетную книжку студента. В протоколе экзамена фиксируются вопросы экзаменационного билета, по которым проводился экзамен. Председатель и члены экзаменационной комиссии расписываются в протоколе и в зачетной книжке.
Протоколы государственного экзамена утверждаются председателем ГАК или его заместителем, подшиваются в отдельную папку и хранятся на кафедре. Листы с ответами студентов на экзаменационные вопросы, письменные работы и копии протоколов экзамена подшиваются в личные дела студентов.
В период подготовки к итоговому государственному экзамену по специальности студентам должны быть предоставляются необходимые консультации по дисциплинам, вошедшим в программу государственного экзамена, проводятся обзорные лекции.
Рекомендуемая литература
Основная литература
1. Информационные технологии в радиотехнических системах: Учеб. Пособие. - 2-е изд.щерераб. и доп /В.А. Васин, И.Б. Власов,Ю.М. Егоров и др.; Под ред, И.Б. Федорова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. -768 с. (28 экз. в библ.)
2. Баскаков СИ. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. 4-еизд., перераб. и доп. М: Высш. шк., 2003.
Дополнительная литература
1. Телекоммуникационные системы и сети : учеб.пособие для вузовсвязи и колледжей: в 3 т. / Ред. В. П. Шувалов. - М.: Горячая линия-Телеком,Б.г. 2005 - Т. 2. Радиосвязь, радиовещание, телевидение / Г. П. Катунин [идр.] . - Б.м.: Б.и., 2005. - 672 с. (28 экз. в библ.)
2. Мамчев, Г. В. Основы радиосвязи и телевидения : учеб.пособие для вузовпо специальностям 210404 "Многоканал. телекоммуникац. системы" ... / Г. В. Мамчев . - М.: Горячая линия-Телеком, 2007. - 414 с. : а-ил. (15 экз. в библ.)