Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ЭиВТ 

 

 

 

«   22   »       05       2018 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Цифровая обработка информации     

 




Направление подготовки

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Профиль подготовки

"Вычислительные машины, комплексы, системы и сети"

Квалификация (степень)выпускника

бакалавр









          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

6

144 / 4  

12  

 

32  

1,2  

0,25  

45,45  

98,55  

Зач.  

Итого

144 / 4  

12  

 

32  

1,2  

0,25  

45,45  

98,55  

 

 

Муром, 2018 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: Основной целью преподавания курса "Цифровая обработка информации" является ознакомление студентов с основными методами цифровой обработки информации с использованием средств вычислительной техники.

Основными задачами изучения дисциплины являются получение навыков использования методов цифровой обработки при анализе информации различного типа на ПК, изучение машинных алгоритмов цифровой обработки, получение практических навыков использования методов и средств цифровой обработки. Кроме того, студенты, изучающие данную дисциплину, приобретают навыки работы с современным специализированным программным обеспечением.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.15))

Изучение дисциплины "Цифровая обработка информации" базируется на изучении общих профессиональных дисциплин, а именно на дисциплинах "Теория информации", "Математика", "Программирование", "Вычислительная математика". Изучение дисциплины "Цифровая обработка информации" дает более широкое понимание вопросов дисциплины "Теория информации" и"Теория передачи сигналов".

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-2 способность осваивать методики использования программных средств для решения практических задач.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

методики использования программных средств для решения практических задач (ОПК-2).

2) Уметь:

решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-2).

3) Владеть:

способностью обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности (ОПК-2).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Введение в теорию сигналов и систем. Метрология сигналов.

6

2

0

Опрос

2

Динамическое представление сигналов. Спектральное представление сигналов.

6

2

8

0

Опрос, лабораторная работа

3

Дискретизация сигналов. Дискретное преобразование сигналов. Корреляции сигналов.

6

2

8

0

Опрос, лабораторная работа

4

Преобразование Гильберта. Стационарные линейные системы.

6

2

16

0

Опрос, лабораторная работа

5

Многомерные сигналы и системы. Основы вейвлет-преобразования сигналов.

6

4

98,55

Опрос

Всего за  семестр

144

12

32

98,55

1,2

0,25

Зач.

Итого   

144

12

32

98,55

1,2

0,25

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 6

Раздел 1. Введение в теорию сигналов и систем. Метрология сигналов.

Лекция 1.

Введение в теорию сигналов и систем.Метрология (2 часа).

Раздел 2. Динамическое представление сигналов. Спектральное представление сигналов.

Лекция 2.

Динамическое представление сигналов.Спектральное представление сигналов (2 часа).

Раздел 3. Дискретизация сигналов. Дискретное преобразование сигналов. Корреляции сигналов.

Лекция 3.

Дискретизация сигналов.Преобразование Фурье.Дискретные преобразования сигналов.Энергетические спектры сигналов (2 часа).

Раздел 4. Преобразование Гильберта. Стационарные линейные системы.

Лекция 4.

Корреляция сигналов.Модулированные сигналы.Преобразование Гильберта.Стационарные линейные системы (2 часа).

Раздел 5. Многомерные сигналы и системы. Основы вейвлет-преобразования сигналов.

Лекция 5.

Многомерные сигналы и системы.Основы вейвлет-преобразования сигналов (2 часа).

Лекция 6.

Вейвлетный кратномасштабный анализ данных.Вейвлетная очистка от шумов и сжатие сигналов (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Не планируется.

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Семестр 6

Раздел 1. Динамическое представление сигналов. Спектральное представление сигналов.

Лабораторная 1.

Динамическое представление сигналов (4 часа).

Лабораторная 2.

Спектральное представление сигналов (4 часа).

Раздел 2. Дискретизация сигналов. Дискретное преобразование сигналов. Корреляции сигналов.

Лабораторная 3.

Изучение преобразования Фурье и спектров различных сигналов (4 часа).

Лабораторная 4.

Корреляция сигналов (4 часа).

Раздел 3. Преобразование Гильберта. Стационарные линейные системы.

Лабораторная 5.

Энергетические спектры сигналов (4 часа).

Лабораторная 6.

Исследование автокорреляционной функции сигналов (4 часа).

Лабораторная 7.

Исследование взаимной корреляционной функции сигналов (4 часа).

Лабораторная 8.

Очистка от шумов и сжатие сигналов (4 часа).

 

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Цифровая обработка информации приведены по следующему адресу:

https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=15981

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Преобразование Фурьe.

2. Z-преобразование сигналов.

3. Обработка сигналов при нескольких скоростях.

4. Схемы разработки цифровых фильтров.

5. Адаптивные фильтры.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

 

5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины применяется контактная технология преподавания (за исключением самостоятельно изучаемых студентами вопросов). При проведении лабораторных работ применяется имитационный или симуляционный подход. Шаги решения задач студентам демонстрируются при помощи мультимедийной техники. В дальнейшем студенты самостоятельно решают аналогичные задания.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Цифровая обработка информации

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Умняшкин, С. В. Основы теории цифровой обработки сигналов : учебное пособие / С. В. Умняшкин. — 5-е изд. — Воронеж : Техносфера, 2019. — 550 c. — ISBN 978-5-94836-557-2. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/93353.html (дата обращения: 13.11.2020). — Режим доступа: для авторизир. пользователей - http://www.iprbookshop.ru/93353

2. Цифровая обработка информации: Практикум для студентов образовательной программы 09.03.01 Информатика и вычислительная техника / сост. Проскуряков А.Ю. [Электронный ресурс]. - https://www.mivlgu.ru/iop/mod/resource/view.php?id=15981

3. Умняшкин С.В. Теоретические основы цифровой обработки и представления сигналов [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Умняшкин С.В.— Электрон. текстовые данные.— М.: Техносфера, 2012.— 368 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/26902.— ЭБС «IPRbooks», по паролю - http://www.iprbookshop.ru/26902

4. Гадзиковский, В. И. Цифровая обработка сигналов / В. И. Гадзиковский. — Москва : СОЛОН-ПРЕСС, 2017. — 766 c. — ISBN 978-5-91359-117-3. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/90342.html (дата обращения: 13.11.2020). — Режим доступа: для авторизир. пользователей - http://www.iprbookshop.ru/90342.html

5. Иванова, В. Е. Цифровая обработка сигналов и сигнальные процессоры : учебное пособие / В. Е. Иванова, А. И. Тяжев ; под редакцией А. И. Тяжев. — 2-е изд. — Самара : Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2017. — 253 c. — ISBN 2227-8397. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/75425.html (дата обращения: 13.11.2020). — Режим доступа: для авторизир. пользователей - http://www.iprbookshop.ru/75425

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Пушкарев В.П. Устройства приема и обработки сигналов [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Пушкарев В.П.— Электрон. текстовые данные.— Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012.— 201 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/13995.— ЭБС «IPRbooks», по паролю - http://www.iprbookshop.ru/13995.html

2. Сидельников, Г. М. Цифровая обработка сигналов мультимедиа : учебное пособие / Г. М. Сидельников, А. А. Калачиков. — Новосибирск : Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2017. — 111 c. — ISBN 2227-8397. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/74664.html (дата обращения: 13.11.2020). — Режим доступа: для авторизир. пользователей - http://www.iprbookshop.ru/74664

3. Цифровая обработка сигналов : учебное пособие / Ю. Н. Матвеев, К. К. Симончик, А. Ю. Тропченко, М. В. Хитров. — Санкт-Петербург : Университет ИТМО, 2013. — 166 c. — ISBN 2227-8397. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/71513.html (дата обращения: 13.11.2020). — Режим доступа: для авторизир. пользователей - http://www.iprbookshop.ru/71513

4. Тропченко, А. Ю. Цифровая обработка сигналов. Методы предварительной обработки : учебное пособие по дисциплине «Теоретическая информатика» / А. Ю. Тропченко, А. А. Тропченко. — Санкт-Петербург : Университет ИТМО, 2009. — 88 c. — ISBN 2227-8397. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/68217.html (дата обращения: 13.11.2020). — Режим доступа: для авторизир. пользователей - http://www.iprbookshop.ru/68217

5. Новиков, П. В. Цифровая обработка сигналов : учебно-методическое пособие / П. В. Новиков. — Саратов : Вузовское образование, 2018. — 75 c. — ISBN 978-5-4487-0286-0. — Текст : электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS : [сайт]. — URL: http://www.iprbookshop.ru/76797.html (дата обращения: 13.11.2020). — Режим доступа: для авторизир. пользователей - http://www.iprbookshop.ru/76797

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Электронный учебный курс "Моделирование, тестирование и диагностика цифровых устройств" (http://www.intuit.ru/studies/courses/3440/682/info)

Программное обеспечение:

Лаборатория электротехники, электроники, схемотехники и цифровых сигнальных процессоров

GNU Octave (свободное программное обеспечение).

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

mivlgu.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Лекционная аудитория

Проектор ACER P1100 DLP Projector EMEA; компьютер Celeron 1.8 GHz; экран настенный.

Лаборатория электротехники, электроники, схемотехники и цифровых сигнальных процессоров

Компьютер Hp Compaq DC5800M; мультимедийные станции обучения монтажу и работе «Легс» в составе:

- рабочее место для сборки и изучения цифровых схем

IDL-800;

- рабочее место для сборки и изучения логических устройств

IDL-400;

- рабочее место для сборки и изучения аналоговых электронных схем

IDL-600;

- мультиметр UNI-T UT-803 – 3 шт.;

- осциллограф UNI-T UTD2025C – 3 шт.;

- ноутбук ASUS A52J - 3 шт.

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

До выполнения лабораторных работ обучающийся изучает соответствующий раздел теории. Перед занятием студент знакомится с описанием заданий для выполнения работы, внимательно изучает содержание и порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа проводятся в компьютерном классе. Обучающиеся выполняют индивидуальную задачу компьютерного моделирования в соответствии с заданием на лабораторную работу. Полученные результаты исследований сводятся в отчет и защищаются по традиционной методике в классе на следующем лабораторном занятии. Необходимый теоретический материал, индивидуальное задание, шаги выполнения лабораторной работы и требование к отчету приведены в методических указаниях, размещенных на информационно-образовательном портале института.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – зачет. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 



РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Цифровая обработка информации»

по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

 

Рабочая программа дисциплины «Цифровая обработка информации» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 144 час. (4 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет .

Цель дисциплины: Основной целью преподавания курса "Цифровая обработка информации" является ознакомление студентов с основными методами цифровой обработки информации с использованием средств вычислительной техники.

Основными задачами изучения дисциплины являются получение навыков использования методов цифровой обработки при анализе информации различного типа на ПК, изучение машинных алгоритмов цифровой обработки, получение практических навыков использования методов и средств цифровой обработки. Кроме того, студенты, изучающие данную дисциплину, приобретают навыки работы с современным специализированным программным обеспечением.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Цифровая обработка информации» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 09.03.01 Информатика и вычислительная техника.

 

22.05.2018 г.