Цифровые и компьютерные средства измерений

УМКД дисциплины

Аннотация

1. Цели и задачи изучения дисциплины Цель - изучение основ обработки сигналов измерительной информации в цифровых и компьютерных средствах измерений. Задачи: - изучение методов представления сигналов измерительной информации; изучение базовых алгоритмов цифровой фильтрации и Фурье-преобразования. 2. Краткая характеристика учебной дисциплины Сигналы измерительной информации Основные понятия и определения. Временное и комплексное представление сигналов измерительной информации. Спектральное представление сигналов измерительной информации Ряд Фурье. Комплексный ряд Фурье. Физический смысл ряда Фурье. Спектральная плотность. Физический смысл спектральной плотности. Основные свойства преобразования Фурье. Модели случайных сигналов измерительной информации и их статистические Случайные процессы и сигналы. Ансамбль реализаций случайного процесса. Временные сечения. Статистические характеристики сечений случайных сигналов. Корреляционная функция. Стационарные и нестационарные случайные сигналы. Спектральные характеристики случайных сигналов. Основы фильтрации сигналов измерительной информации Электрические аналоговые фильтры. Временные и частотные характеристики фильтров. Расчет сигналов на выходе фильтров. Понятие синтеза фильтра. Фильтры Баттерворта и Чебышева. Представление сигналов измерительной информации в цифровых и компьютерных средствах измерений Временная дискретизация непрерывных сигналов измерительной информации. Сигналы с ограниченным спектром. Теорема Котельникова. Спектр дискретизированного сигнала. Дискретизация случайных сигналов. Квантование по уровню, параметры квантования. Аналого-цифровые преобразователи цифровых и компьютерных средств измерений. Основы цифровой фильтрации в цифровых и компьютерных средствах измерений Основы Z-преобразования непрерывных сигналов. Алгоритмы цифровой фильтрации. Рекурсивные и нерекурсивные алгоритмы. Характеристики цифровых фильтров. Основы синтеза и реализации цифровых фильтров. Преобразование Фурье в цифровых и компьютерных средствах измерений Дискретное преобразование Фурье. Быстрое преобразование Фурье. 3. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина входит в вариативную часть "Блок 1" образовательной программы бакалавриата, реализуется на 2-м году обучения с трудоемкостью освоения - 4.0 Зет. 4. Взаимосвязь дисциплины с предшествующими и последующими дисциплинами учебного плана подготовки Предшествующие дисциплины: Высшая математика, ЭВМ и периферийные устройства; последующие дисциплины: Микроэлектронные средства автоматизации. 5. Ожидаемые результаты освоения дисциплины В результате освоения дисциплины, у обучающихся должны быть сформированы следующие компетенции: ПК 2 - Способность разрабатывать компоненты аппаратно-программных комплексов и баз данных, используя современные инструментальные средства и технологии программирования.