МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний авіаційний університет
ЗАВДАННЯ ТА МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ
З дисципліни “Теорія інформації та кодування інформації”
Для студентів інституту інформаційно – діагностичних систем напряму 6.170101 “Безпека інформаційних й комунікаційних систем”
Київ 2012
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний авіаційний університет
ЗАВДАННЯ ТА МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО КУРСОВОЇ РОБОТИ
З дисципліни “Теорія інформації та кодування інформації”
Для студентів інституту інформаційно – діагностичних систем напряму 6.170101 “Безпека інформаційних й комунікаційних систем”
Київ 2012
УДК 681.3 |
ББК 32.81 |
М545 |
-
Укладач: В. С. Василенко
Рецензент: А.С. Шматок
Затверджено на засіданні науково – методично – редакційної ради Інституту інформаційно–діагностичних систем НАУ травня 2010 року.
М545
Завдання та методичні рекомендації до курсової роботи з дисципліни “Теорія інформації та кодування” для студентів Інституту інформаційно–діагностичних систем: /Уклад.: В.С. Василенко – К.: НАУ, 2012. – 31 с.
Завдання та методичні рекомендації вміщують завдання, загальні положення про курсову роботу, вимоги та рекомендації до змісту її розділів, структури та оформлення.
Для студентів інституту інформаційно – діагностичних систем напряму 6.170101 “Безпека інформаційних й комунікаційних систем”.
ЗМІСТ
ЗМІСТ 4
1 Завдання на курсове проектування 5
2 Загальні положення 6
3 Методичні рекомендації по виконанню окремих розділів курсової роботи 14
4 Методичні рекомендації щодо аналізу ефективності модуляції та кодування при формуванні цифрових текстів повідомлення 18
4.1 Аналіз дворівневих видів модуляції 18
4.2 Аналіз можливостей багаторівневої амплітудної маніпуляції гармонічних сигналів 19
4.2.1 Багаторівнева амплітудна модуляція відеосигналів 19
4.2.2 Амплітудна багаторівнева модуляція гармонійних коливань 22
4.3 Аналіз ефективності імпульсно кодової маніпуляції (ІКМ) 24
Романенко_Роман_Анатолійовіч, 25
Романенко_Роман_Анатолійовіч, 25
4.4 Аналіз ефективності багаторівневої фазової модуляції гармонічних 29
4.5 Аналіз ефективності багаторівневої частотної модуляції гармонічних сигналів 33
4.6 Порівняльний аналіз ефективності різних видів багаторівневої модуляції 35
5 Методичні рекомендації щодо оцінки можливостей із підвищення потенційної пропускної спроможності каналу зв’язку 37
5.1 Оцінка потенційної пропускної спроможності каналу зв’язку 37
5.2 Оцінка можливості підвищення пропускної спроможності за рахунок збільшення співвідношення сигнал/шум 38
5.3 Оцінка можливості підвищення пропускної спроможності за рахунок розширення смуги пропускання каналу 40
1Завдання на курсове проектування
З дисципліни “Теорія інформації та кодування” Вам належить виконати курсову роботу на тему “Вибір й оцінка ефективності процедур модуляції та кодування даних в інформаційно − телекомунікаційної мережі”.
Для вибору найбільш
ефективних методів модуляції та кодування
даних здійснити оцінку потенційної
пропускної спроможності каналу зв’язку
для інформаційно −
телекомунікаційної мережі. Вважати, що
для передачі інформації можливе
застосування кабельних (дротових) ліній
зв’язку та радіоканалів. При цьому слід
вважати також, що вимогою до вірності
(цілісності) передачі даних є
,
де
–
імовірність спотворення символу,
–
номер Вашої
групи, а N
– номер Вашого прізвища за журнальним
списком.
Для кодування сформувати повідомлення типу: “Я, … (прізвище, ім’я та по-батькові), студент (студентка) за номером за журнальним списком … (номер за журнальним списком прописом) навчальної групи … (номер навчальної групи прописом) ІІДС народився (народилася) … (указати двозначні дату, місяць та рік прописом)”.
В курсовій роботи Вам належить здійснити перетворення повідомлення спочатку в цифрову форму із застосуванням для представлення символів Вашого повідомлення восьмибітових символів кодів ASCII та Windows 1251 (див. додаток 1), а потім із застосуванням вивчених в дисципліні методів та алгоритмів здійснити:
Аналіз ефективності методів модуляції сигналів;
Оцінку можливостей із підвищення потенційної пропускної спроможності каналу зв’язку із визначенням практичної пропускної спроможності та її теоретичної межі для заданих умов.
2Загальні положення
Курсова робота виконується з метою закріплення, поглиблення та узагальнення теоретичних знань, набутих студентами під час вивчення дисципліни, розвитку навичок їх практичного застосування, самостійного та комплексного розв'язання конкретних фахових завдань.
Робота має також за мету навчити користуватися довідковою літературою, державними стандартами, єдиними нормами i розцінками, таблицями, номограмами та іншими матеріалами, які фахівець використовує під час своєї професійної діяльності, прищепити студентам навички виконання розрахунків, складання техніко-економічних обґрунтувань, пояснювальних записок тощо.
Також курсова робота надає студентам можливість поглиблення (або здобуття) практичних навичок самостійної кваліфікованої праці на рівні фахівця певної галузі діяльності з використанням сучасних комп'ютерних інформаційних технологій при обробці інформації та проведенні обчислень.
При цьому необхідно пам'ятати, що відповідальність за всі прийняті в курсовій роботі рішення несе автор – студент.
Курсова робота з навчальної дисципліни - це творче рішення конкретної задачі дослідницького характеру щодо об’єктів діяльності фахівця, виконане студентом самостійно протягом встановленого терміну в одному семестрі відповідно до завдання на основі набутих з даної та суміжних дисциплін знань та умінь.
Курсова робота становить собою сукупність документів, що виконані з обов’язковим додержанням вимог ДСТУ: пояснювальної записки, графічного матеріалу тощо.
Пояснювальна записка повинна мати таку структуру (ДСТУ 3008-95. Державний стандарт України. Документація. Звіти в сфері науки i техніки. Структура i правила оформлення):
• титульний аркуш;
• завдання на виконання курсової роботи;
• реферат;
• зміст;
• перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень i термінів;
• вступ;
• основна частина, в розділах якої розкривається зміст курсової роботи;
• висновки та рекомендації;
• список використаної літератури;
• додатки.
Пояснювальна записка, креслення, інші матеріали оформлюються в одному примірнику.
Пояснювальна записка має бути зброшурованою таким чином, щоб аркуші були щільно стиснутими. Не допускається їх з'єднання скріпкою або швидкозшивачем.
Пояснювальна записка повинна розкривати зміст курсової роботи, мати обґрунтування вибору методів рішення поставленого завдання, необхідні розрахунки, описання проведених дій, аналіз отриманих результатів та інші матеріали.
Матеріал пояснювальної записки повинен бути викладений грамотно, чітко та стисло. При цьому в тексті записки мають бути обов'язковими посилання на використану літературу та інші джерела.
Текстовий та графічний матеріал записки друкується комп'ютерним способом на одному боці аркушів формату А4 текстовим редактором WORD:
шрифт - Times New Roman;
кегль 14 пт;
відступи 1,27 см;
міжрядковий інтервал 1,5;
вирівнювання за шириною аркуша.
Реферат пояснювальної записки обсягом не більше ніж 500 слів виконується на одній сторінці і розміщується після завдання на виконання курсової роботи.
Реферат має бути стислим, інформативним і містити відомості, які дозволяють отримати повну уяву щодо курсової роботи, що розглядається, і містити:
відомості про обсяг пояснювальної записки, кількість ілюстрацій, таблиць, використаних джерел, додатків;
перелік ключових слів (словосполучень);
основний текст.
Перелік ключових слів (словосполучень), що є визначальними для розкриття суті курсової роботи, розміщується перед основним текстом реферату.
Цей перелік повинен містити від 5 до 15 слів (словосполучень), надрукованих великими літерами в називному відмінку через кому.
Основний текст реферату повинен відображати подану в пояснювальній записці інформацію в такій послідовності:
об'єкт та предмет дослідження або проектування;
мета курсової роботи;
методи дослідження, технічні та програмні та інші засоби;
основні конструктивні, технологічні характеристики та показники;
отримані результати та їх новизна;
значущість виконаної роботи та висновки;
рекомендації щодо використання результатів;
галузь застосування та ступінь впровадження матеріалів курсової роботи;
прогнозні припущення про розвиток об'єкту та предмету дослідження (проектування).
Зміст пояснювальної записки містить найменування всіх структурних частин пояснювальної записки, зокрема вступу, розділів, підрозділів, пунктів основної частини, висновків до розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків із зазначенням номерів їх початкових сторінок.
Заголовки змісту повинні точно повторювати заголовки в тексті. Скорочувати або давати їх в іншому формулюванні, послідовності та співпідпорядкованості в порівнянні із заголовками в тексті не можна.
Заголовки однакових ступенів рубрикації необхідно розташовувати один під одним (по вертикалі). Заголовки кожного наступного ступеня зміщають на три-п'ять позицій вправо стосовно заголовків попереднього ступеня.
Усі заголовки мають починатися з великої літери без крапки в кінці.
Перелік умовних позначень, скорочень, термінів. Якщо в пояснювальній записці вжита специфічна термінологія, а також використані маловідомі скорочення, нові символи, позначення тощо, то їх перелік подається у вигляді окремого переліку, який розміщується перед вступом. Перелік друкується двома колонками, в яких зліва за абеткою наводяться, наприклад, скорочення, справа - їх розшифровка.
Якщо спеціальні терміни, скорочення, символи, позначення тощо повторюються, в пояснювальній записці менше трьох разів, то зазначений перелік не складається, а їх розшифровка наводиться в тексті при першому згадуванні.
У вступі обсягом 3-5 сторінок розкривається суть та стан наукової проблеми (задачі), її значущість, підстави та вихідні дані для виконання курсової роботи за даною темою, обґрунтовуються методи Дослідження (проектування), характеризуються отримані результати.
Характеристику курсової роботи у вступі рекомендується давати в такій послідовності:
Актуальність теми. Шляхом критичного аналізу та порівняння з відомими розв'язаннями проблеми (наукового завдання) обґрунтовується актуальність та доцільність даної роботи (проекту) для розвитку відповідної галузі науки чи виробництва.
Обґрунтування актуальності має відповідати наступним конкретним вимогам: по-перше, випускник повинен стисло висвітлити причини обрання ним цієї теми і по-друге, пояснити, чому ця тема назріла саме тепер, як звернення до неї зумовлено динамікою розвитку науки, техніки, суспільства, накопиченням інформації з даної проблеми, недостатністю її опрацювання, необхідністю дослідження проблеми в нових ракурсах із застосуванням нових методів тощо.
Висвітлення актуальності не повинно бути багатослівним. Достатньо кількома реченнями висловити головне - суть проблеми або наукового завдання.
Зв'язок роботи (проекту) з науково-технічними програмами, планами, темами. Стисло викладається зв'язок обраного напрямку робіт з планами підприємств, організацій та установ, а також з галузевими та (або) державними планами та програмами.
Мета і завдання виконання курсової роботи. Формулюються мета роботи (проекту) і завдання, які необхідно вирішити для досягнення поставленої мети. Не слід формулювати мету як "Дослідження...", "Вивчення..." тощо, тому що ці слова вказують на засіб досягнення мети, а не на саму мету.
Формулювання об'єкта і предмета дослідження (проектування) є обов'язковим елементом вступу. Об'єкт - це процес або явище, що породжує проблемну ситуацію і обране для дослідження (проектування). Предмет - це те, що знаходиться в межах об'єкта.
Об'єкт і предмет дослідження (проектування) є категоріями наукового процесу і співвідносяться між собою як загальне і часткове. У об'єкті виділяється та його частина, що служить предметом дослідження (проектування). Саме на нього і спрямована основна увага випускника, саме предмет дослідження визначає тему курсової роботи.
Методи дослідження (проектування). Наводяться використані методи дослідження (проектування) для досягнення поставленої в роботі (проекті) мети.
Перераховувати їх треба не відірвано від змісту роботи (проекту), а стисло та змістовно зазначаючи, де саме застосовувався той чи інший метод. Це дозволить переконатися в логічності та прийнятності вибору саме цих методів.
Наукова новизна отриманих результатів. Наводиться стисла анотація нових запропонованих положень (рішень) із зазначенням відмінності отриманих результатів від відомих раніше, характеризується ступінь новизни (вперше отримано, удосконалено, дістало подальший розвиток тощо).
До цього пункту не можна включати опис нових прикладних (практичних) результатів, отриманих у вигляді способів, пристроїв, методик, схем, алгоритмів тощо. Слід завжди розмежовувати отримані наукові положення і нові прикладні результати, що випливають з теоретичного доробку.
Практичне значення отриманих результатів. У дипломній роботі (проекті), що має теоретичне значення, наводяться відомості про наукове використання результатів досліджень (проектування) або рекомендації щодо їх використання, а в роботі, що має прикладне значення, - відомості про практичне застосування отриманих результатів або рекомендації щодо їх використання.
Особистий внесок випускника. У випадку використання в дипломній роботі (проекті) ідей або розробок, що належать іншим співавторам, випускник повинен відзначити цей факт з обов'язковим зазначенням конкретного особистого внеску в ці праці або розробки.
Апробація отриманих результатів. Указується, на яких конференціях, нарадах тощо оприлюднені результати досліджень (проектування), що включені до курсової роботи.
Публікації. Указується, в скількох статтях у наукових журналах, збірниках наукових праць, матеріалах конференцій тощо опубліковані результати дослідження (проектування).
Примітка: Вступ до курсової роботи є надзвичайно відповідальною частиною пояснювальної записки, тому що в ньому в концентрованому вигляді відображаються всі здобутки автора курсової роботи, а також положення, що виносяться на захист.
Вступ не тільки орієнтує читача в розкритті теми, але й містить усі необхідні її кваліфікаційні характеристики.
Усе це можна остаточно сформулювати тільки на завершальному етапі виконання курсової роботи, тому оформлення пояснювальної записки необхідно починати з основної частини, досягти її оптимального варіанту, схваленого керівником, і тільки після цього переходити до оформлення вступу, а також висновків.
Основна частина пояснювальної записки складається із декількох розділів. Обов’язковий зміст курсової роботи:
1. Аналіз ефективності модуляції та кодування при формуванні цифрових текстів повідомлення:
Аналіз ефективності амплітудної маніпуляції гармонічних сигналів;
Багаторівнева амплітудна модуляція відеосигналів;
Амплітудна багаторівнева модуляція гармонійних коливань;
2. Аналіз ефективності імпульсно кодової маніпуляції (ІКМ);
3. Оцінка можливостей із підвищення потенційної пропускної спроможності каналу зв’язку:
Оцінка потенційної пропускної спроможності каналу зв’язку:
Оцінка можливості підвищення пропускної спроможності за рахунок збільшення співвідношення сигнал/шум;
Оцінка можливості підвищення пропускної спроможності за рахунок розширення смуги пропускання каналу;
При оформленні пояснювальної записки курсової роботи дозволяється використовувати аркуші без рамки з такими берегами: ліворуч – 25 мм, верхній - 20 мм, нижній - 20 мм, праворуч - 15 мм.
Заголовки структурних елементів та розділів друкуються великими напівжирними літерами без крапки в кінці i вирівнюються за центром рядка.
Перенесення слів та їх підкреслювання в заголовку не допускають.
Заголовки структурних елементів пояснювальної записки: РЕФЕРАТ, ЗМІСТ, ВСТУП, ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ, СПИСОК ВИКОРИСТАН0Ї ЛІТЕРАТУРИ виконуються як “Назва об’єкту” наведеним в цьому абзаці шрифтом і не нумеруються.
Ілюстрації розташовуються безпосередньо після тексту, в якому вони згадуються вперше, або на наступній сторінці з обов'язковим посиланням на них у тексті, наприклад, „.. на рис. 1.2 ...”, (див. рис. 1.2). .
Таблиці нумеруються арабськими цифрами в межах розділу (за винятком ілюстрацій, наведених у додатках). Надпис "Таблиця" з вказівкою номера, що складається з номеру розділу та порядкового номеру, розділених крапкою, без знака №, розташовується праворуч над заголовком, наприклад:
Таблиця 2.3
Сторінки пояснювальної записки нумеруються арабськими цифрами в їх правому нижньому куті, з наскрізною нумерацією по всій записці. Нумерація сторінок починається з цифри 3 на аркуші реферату. В верхньому колонтитулі вказується прізвище виконавця, № групи, № індивідуального завдання.
У додатках надаються звіти. Додатки оформлюються як продовження основної частини пояснювальної записки, розташовуються в порядку згадування в основному тексті, мають бути надрукованими на аркушах формату А4.
Кожний додаток має починатися з нової сторінки з вказівкою в правому верхньому куті слова “Додаток” з номером і мати змістовний заголовок, що розташовується нижче. Заголовки додатків друкуються великими напівжирними літерами без крапки в кінці і вирівнюються за центром рядка.
До пояснювальної записки надається дискета, яка містить математичні моделі, їх реалізації, розрахунки похибок, статистичні оцінки і висновки з практичної частини КР.