4. Содержание и структура учебной дисциплины (модуля)

   1. Содержание разделов учебной дисциплины (модуля)

1. Введение. Предмет, содержание и задачи курса. Место курса среди других дисциплин. Структура курса. Роль радиоэлектроники в задачах защиты информации. Рекомендуемые учебные пособия.

2. Сигналы и основные виды их электронного преобразования.

2.1. Сигнал как средство отображения информации.

2.2. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразования сигналов.

2.2.1. Усиление, дискриминация, фильтрация, модуляция, демодуляция, выпрямление.

2.3. Модулирование гармонических колебаний. Виды модуляции. Амплитудная модуляция. Частотная модуляция. Фазовая модуляция.

2.3.1.Импульсная модуляция.

2.4. Фильтры, их классификация и основные характеристики.

2.4.1.Частотные характеристики фильтров и их аппроксимация. Общие свойства линейных активных фильтров. Типовые звенья активных фильтров. Интегрирующее звено. Дифференцирующее звено. Звенья инерционного типа. Фазовращающее звено.

3. Преобразование сигналов электронными системами. Основные типы электронных средств генерации и преобразования сигналов.

3.1. Преобразователи спектра сигналов. Преобразователи частоты. Преобразователь частоты на основе резонансного усилителя. Диодные преобразователи частоты. Модуляторы и демодуляторы. Амплитудные модуляторы и демодуляторы.

3.1.1. Угловая модуляция и детектирование.

3.2. Современные цифровые интегральные микросхемы. Общие сведения. Системы счисления и двоичные коды. Булева алгебра. Взаимное соответствие булевых функций и логических схем. Логические элементы. Параметры микросхем.

3.2.1. Триггеры. Счетчики и делители. Регистры. Мультиплексоры и демультиплексоры. Шифраторы и дешифраторы.

3.3. Усилители. Классификация усилителей. Основные характеристики усилителей. Предварительные (входные) усилители. Дифференциальный усилитель. Операционные усилители.

3.3.1. Усилители мощности. Режимы работы усилителей мощности. Выходные каскады усилителей мощности. Схемотехника усилителей мощности. Искажение сигналов. Шумы усилителей. Побочная генерация.

3.4. Генераторы. Генераторы гармонических колебаний. Принцип работы генератора гармонических колебаний. Генераторы LC-типа. Генераторы прямоугольных колебаний (мультивибраторы). Мультивибраторы на транзисторах. Мультивибраторы на основе цифровых интегральных схем.

3.4.1. Генераторы RC-типа. Мультивибраторы на основе операционных усилителей. Генераторы линейно изменяющегося напряжения. Транзисторные генераторы линейно изменяющегося напряжения. Генераторы линейно изменяющегося напряжения на ОУ.

Стабилизация частоты. Побочные гармоники. Импульсные генераторы.

3.5. Источники питания электронной аппаратуры. Линейные стабилизаторы напряжения. Основы построения линейных стабилизаторов. Импульсные стабилизаторы напряжения. Общие сведения об импульсных стабилизаторах. Обратноходовой преобразователь.

3.5.1. Прямоходовый преобразователь. Понижающий преобразователь. Повышающий преобразователь. Инвертирующие преобразователи. Мостовые преобразователи. Выпрямители. Принципы построения.

4. Акустоэлектрические и электроакустические конверторы энергии сигналов. Основные соотношения электроакустического преобразователя. Физические принципы преобразования.

4.1. Громкоговорители, акустические системы и телефоны. Основные определения, классификация, область применения. Электрические (входные) характеристики громкоговорителя. Электроакустические характеристики громкоговорителя. Не электродинамические громкоговорители. Микрофоны. Основные определения, классификация и области применения. Важнейшие технические характеристики микрофонов. Принцип действия микрофонов. Специализированные микрофоны.

5. Элементы оптоэлектроники и инфракрасной техники. Особенности оптической электроники. Оптическая связь. Основы волоконной оптики.

5.1. Основные понятия оптоэлектроники. Фотодиоды и фототранзисторы. Оптроны. Интегральная оптика.

6. Методы и средства записи, хранения и воспроизведения информации.

6.1. Методы и средства записи, хранения и воспроизведения информации на магнитных носителях. Принципы магнитной записи. Особенности процесса магнитной записи, воспроизведения и стирания сигналограмм. Воспроизведение магнитной записи. Основные физические закономерности. Шумы, помехи и искажения при магнитной записи. Шумы магнитной ленты. Аддитивные шумы и помехи. Выпадения сигналов.

6.1.1. Носители магнитной записи. Строение лент и используемые материалы. Характеристики магнитных лент. Магнитные ленты для аналоговых магнитофонов.

6.1.1.1. Устройство головок записи и считывания. Магнитная лента для R-DAT магнитофона. Магнитные ленты для видеозаписи. Металлизированные ленты. Накопители на магнитной ленте.

6.1.2. Магнитные диски. Размещение информации на дисках. Адресация информации на диске. Накопители на жестких магнитных дисках. Дисковые массивы RAID.

6.1.2.1. Накопители на гибких магнитных дисках. Накопители на оптических дисках. Накопители сверхвысокой плотности записи. Дисководы ZIP. Форматирование и правила обращения с дискетами.

6.2. Внешние запоминающие устройства. Накопители на оптических дисках. Оптические диски с однократной записью. Оптические диски с многократной записью.

6.2.1. Цифровые диски DVD. Накопители на магнитооптических дисках. Blue Ray и HD-DVD. Многослойные оптические диски. Голографические носители и их перспективы. Голографическая память. Запись на голографический диск. Считывание информации. Носитель информации. Защита данных.

7. Электромагнитные системы передачи и приема информации, их классификация. Системы и каналы передачи данных. Системы передачи данных и их характеристики. Линии и каналы связи.

7.1. Цифровые каналы связи. Российские сети передачи информации. Системы оперативной связи.

7.2. Помехи и борьба с ними.

8. Излучение и прием радиоволн, основные виды антенно-фидерных устройств, радиопередатчиков и радиоприемников

8.2. Особенности распространения радиоволн.

8.2.1. Граничная частота, максимально передаваемая частота. Радиосвязь в прямой видимости. Законодательство в области использования радиоволн.

8.3. Общие принципы построения антенн. Основные характеристики и параметры антенн.

8.3.1. Антенны километровых и гектометровых волн. Антенны декаметровых волн. Антенны метровых, дециметровых и сантиметровых волн. Согласование приемных антенн. Фазированные антенные решетки.

8.4. Фидеры.

8.4.1. Фидеры для систем профессиональной мобильной связи.

8.5. Передающие устройства. Основные функциональные узлы радиопередатчика. Технические показатели радиопередатчиков. Особенности усилителей мощности радиопередающих устройств.

8.5.1. Генерирование высокочастотных колебаний. Стабилизация частоты в радиопередающих устройствах.

8.6. Приемные устройства. Назначение и классификация радиоприемных устройств. Основные показатели радиоприемников. Структурные схемы радиоприемников.

8.6.1. Детекторы. Демодуляторы: амплитудная и частотная демодуляция.

9. Системы передачи и приема видеоинформации, звуковой (речевой) и цифровой информации.

9.1. Системы передачи и приема видеоинформации. Основные принципы передачи изображения на расстояние. Структурная схема телевидения.

9.1.1. Структура телевизионного сигнала и его характеристики.

9.1.1.1. Параметры качества телевизионного изображения. Каналы изображения и звука.

9.1.2. Структура телевизионных приемников.

9.1.2.1.Системы цветного телевидения (СЕКАМ, PAL, NTSC). Радиотракт. Тракт звукового сопровождения. тракт синхронизации и разверток.

9.2. Видеокамеры. Структура видеокамеры. Оптическая часть. Аналоговая обработка сигнала. Схема двойной коррелированной выборки (ДВК). Предварительный регулируемый видеоусилитель. Аналого-цифровое преобразование. Цифровой процессор сигналов (ЦПС). Гамма-коррекция сигнала в цифровом процессоре сигналов. Цифровая апертурная коррекция. Цветовая коррекция. Матрица цветности и цифровые кодеры. Блок управления цифровой видеокамерой. Интерфейс цифрой видеокамеры.

9.2.1. Системы записи видеосигналов (VHS, Video-8, Hi8, Betamax, DV, miniDV, Digital8, HDV, AVCHD). MPEG2 видеокамеры (DVD, флэш, HDD). 1CCD и 3CCD камеры. Фокусное расстояние и светосила объектива видеокамеры. Электронная и оптическая стабилизация изображения. Режим ночной съемки

10. Системы двухпроводной связи. Принцип телефонной связи. DECT-телефония. Компьютерная телефония. Интернет-телефония. Системы сотовой радиотелефонной связи.

10.1. Абонентские телефонные аппараты. Автоматические определители номера. Многофункциональные телефонные аппараты. Телефоны с радиотрубкой. Телефонные радиоудлинители. Офисные АТС. Стандарты и операторы сотовой связи.

11. Способы передачи цифровой информации. Передача аналоговой информации в цифровой форме: преимущества и ограничения. Скорость передачи информации. Модемы.

11.1. Телеграфный принцип передачи информации. Телеграфная связь. Дейтефонная связь. Каналы связи для факсимильной передачи.

11.1.1. Системы и аппаратура телеграфной связи. Стандарты и режимы факсимильной связи. Факсимильные аппараты. Компьютерные факсимильные системы.

11.2. Организация связи с помощью ЭВМ, телекоммуникационные сети. Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей. Виды информационно-вычислительных сетей. Локальные вычислительные сети. Виды локальных вычислительных сетей.

11.2.1. Корпоративные компьютерные сети. Модемы и сетевые карты. Протоколы передачи данных. Электронная почта.

12. Способы и средства специальных видов связи (радиорелейные линии, спутниковая связь, лазерные каналы и др.)

12.1. Радиорелейные линии связи. Тропосферные линии связи.

12.1.1. Ионосферные линии связи. Методы разделения каналов связи. Частотное разделение каналов связи. Временное разделение каналов связи.

12.1.1.1. Методы разделения каналов: фазовый, линейный, пространственный, по уровню уравновешенного моста.

12.2. Спутниковая связь.

12.2.1. Особенности систем связи через ИСЗ. Качественные показатели спутниковых систем связи. Способы построения многостанционного доступа. Бортовая аппаратура ИСЗ. Земная аппаратура систем спутниковой связи.

12.3. Лазерная связь.

12.3.1. Волоконно-оптическая связь, ее преимущества и недостатки. Космическая связь.

13. Методы и средства измерения сигналов в электрических цепях.

13.1. Согласование нагрузки. Измерение спектральных характеристик. Определение уровня затухания и ослабления. Измерение уровня шумов и помех.

13.2. Основы измерений информативных характеристик электромагнитных полей.

13.3. Методы и приборы измерения постоянных и переменных полей в различных частотных диапазонах.

13.4. Методы выделения сигналов на фоне помех: обнаружение сигналов, разделение сигналов, выделение сигналов.