Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"

Дисциплины кафедры

Основы компьютерной техники
Этот курс является базовым для других курсов, связанных с компьютерами. Вы изучите принципы построения информационных систем, характеристики и классификацию средств ком-пьютерной техники, архитектуру и принципы функционирования персональных компьютеров. Также вы научитесь работать в среде графических операционных систем, в сети Internet, сможете правильно оформлять текстовые документы, электронные презентации и электронные таблицы.
Компьютерные технологии в радиофизике
Исследование околоземного космического пространства проводятся не только с использо-ванием искусственных спутников Земли и ракет, но и с использованием большого числа дистан-ционных методов. Изучив этот курс, вы будете знать, какой инструментарий используют разра-ботчики программ для таких исследований, узнаете, какие существуют программы для модели-рования состояния атмосферы и её ионизированной части – ионосферы, научитесь работать с наиболее важными базами радио- и геофизических данных, которые доступны в сети Internet.
Обработка сигналов
В этом курсе вы изучите принципы построения программ обработки не абстрактных, а ре-альных сигналов, полученных с помощью сложных систем диагностирования среды околозем-ного земного пространства – радаров некогерентного рассеяния и станций вертикального зонди-рования (ионозондов). В основу лабораторных работ положены методики, разработанные в Ин-ституте ионосферы НАН и МОН Украины и применяющиеся для обработки сигналов един-ственного в средних широтах Европы радара некогерентного рассеяния (расположенного вблизи г. Змиёв Харьковской области).
Основы научных исследований
Наука является составляющей общечеловеческой культуры, и поэтому каждый человек должен знать, что такое наука, научные исследования и как они проводятся. Успешное овладение навыками исследования и творческой работы магистрами помогает им сравнительно легко включаться в профессиональную деятельность, переводить научные знания в плоскость практи-ческого применения. Практические рекомендации по этому курсу пригодятся при написании студентами их дипломных (магистерских) работ.
Устройства генерирования и формирования сигналов
В состав любой радиотехнической системы передачи информации входят системы, устройства, связанные с генерированием (созданием) высокочастотных электрических колебаний напряжения и тока (радиосигналов) и управлением этими колебаниями информационным сигналом. Для решения этих задач используют специальные устройства, называемые устройствами генерирования и формирования сигналов. Мы познакомим Вас с основами построения современных радиопередающих устройств различного назначения и их особенностями – начиная от систем спутниковой связи и заканчивая системами 4G и 5G.
Системы и сети радио и телевизионного вещания
Через системы и сети радио и телевизионного вещания мы получаем огромное количество различной информации. Вы познакомитесь с принципами построения современных систем передачи звуковой и видеоинформации с использованием цифрових сигналов и систем сжатия информации, изучите новейшие принципы построения микрофонов, передающих видеокамер, громкоговорителей, мониторов.
Устройства приёма сигналов
В состав любой радиотехнической системы передачи информации входят системы, устройства, связанные с приёмом радиосигналов. и управлением этими колебаниями информационным сигналом. Для решения этих задач используют специальные устройства, называемые устройствами приёма сигналов. Мы познакомим Вас с основами построения современных радиоприёмных устройств различного назначения и их особенностями – начиная от систем спутниковой связи и заканчивая системами 4G и 5G.
Основы теории информации
В современном мире происходит постоянное увеличение объёмов передаваемой и обрабатываемой информации. Вы получите основы знаний про математические и информационные модели сигналов и помех, квантования и кодирования сигналов, познакомитесь с основами теории передачи и оптимального приёма сигналов, базовыми положениями теории помехоустойчивости и эффективности информационных систем.
Системы передачи электросвязи
В век информационных технологий огромное внимание уделяется транспортным сетям связи, обеспечивающим передачу информации любого вида между магистральными узлами по кабельным, радиореллейным и спутниковым каналам связи. Система передачи электросвязи является основой транспортной сети – это комплекс технических средств, обеспечивающих образование линейного тракта (кабельного или радиореллейного), типових групповых трактов и каналов передачи транспортной сети. Вы получите основы знаний по принципам построения этих систем и особенностям их эксплуатации.
Телекоммуникационные системы
Современная телекоммуникационная система – это совокупность технических объектов, организационных мер и субъектов, реализующих процессы соединения (системы коммутации), передачи (системы передачи), доступа (системы доступа и управления каналами передачи) и обеспечение информационной безопасности. Вы получите основы знаний по принципам построения комплекса аппаратно-программного обеспечения узлов связи и систем передачи между ними, особенностям их эксплуатации.
Метрология и радиоизмерения
Развитие науки и техники в значительной степени определяется техническим уровнем средств измерения, а эти средства достаточно полно отражают технический прогресс науки и техники. Измерение есть познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной величины с некоторым ее значением , принятым за единицу. В процессе изучения курса «Метрология и радиоизмерения» Вы научитесь :
— разбираться с помощью технических описаний в принципе работы измерительных приборов и правилах их эксплуатации;
— выбирать для эксперимента наиболее пригодный по параметрам измерительный прибор;
— выбирать для эксперимента методику измерений, обеспечивающую минимальную для конкретных условий погрешность;
— оценивать погрешность измерений.
Знания, полученные за время изучения курса, могут быть использованы в будущем при получении экспериментальных данных, в других специальных дисциплинах, связанных с использованием измерений, при выполнении курсовых и дипломных проектов, практическом решении инженерных задач.
Методы математической физики
Эта дисциплина предназначена для подготовки студента к пониманию курсов, связанных с изучением электромагнитных процессов, работы антенных систем, физики геокосмоса. Дисциплина является развитием знаний, полученных при изучении высшей математики, но на более сложном и углубленном уровне. Изучаются основные теоремы и законы векторного исчисления, на их основе вводится понятие тензоров, — характеристик, без которых невозможно обойтись при описании свойств анизотропной среды, то есть среды, свойства которой различны по разным направлениям. Уже знакомые дифференциальные уравнения дополняются уравнениями в частных производных второго порядка, собственно, уравнениями математической физики. Этими уравнениями описываются процессы диффузии и теплопроводности, волновые процессы (колебания струны и мембраны), стационарные (не зависящие от времени) процессы, имеющие зависимость только от координат. Таким образом, студент готовится к осмысленному пониманию закономерностей поведения окружающей нас природы.
Электродинамика и распространение радиоволн
Шотландский ученый Джеймс Клерк Максвелл, живший в 19 столетии, создал теорию электромагнитного поля и на основании ее сделал вывод, что переменные электрическое и магнитное поля тесно связаны друг с другом, образуя единое электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитных волн со скоростью света. Эта теория, сконцентрированная в виде знаменитых «Уравнений Максвелла» позволяет расширить представления об электромагнитных процессах, основы которых были заложены в курсах электротехники и теории электрических цепей. С помощью уравнений Максвелла описываются процессы передачи электромагнитной энергии в свободном пространстве, а также в направляющих системах и различных средах. Становятся понятными закономерности излучения, распространения и приема электромагнитных волн. Устанавливается связь характеристик электромагнитной волны со свойствами среды, в которой эта волна распространяется. Таким образом, в частности, закладываются основы методов исследования различных объектов с помощью радиоволн.
Радиофизика геокосмоса
Планета Земля окружена газовой оболочкой, имеющей довольно сложное строение. Вблизи поверхности Земли — это знакомая нам атмосфера, но выше, начиная примерно с высоты 80 км, в атмосфере начинают появляться продукты ионизации атмосферных газов солнечным излучением – ионы и электроны. Такое состояние вещества называется плазмой, а ионизированная часть верхней атмосферы называется ионосферой. К тому же ионосфера пронизана еще и силовыми линиями магнитного поля Земли. В целом, окружающая Землю среда, вплоть до расстояний в несколько тысяч километров, носит название геокосмоса. Характеристики геокосмической плазмы зависят от солнечной активности и изменения этих характеристик влияют на деятельность человека в околоземной среде, в том числе и на распространение радиоволн. Поэтому, зондируя геокосмическую плазму радиоволнами различных диапазонов и изучая характеристики этих радиоволн, можно получить детальную информацию об изменениях в околоземном пространстве. Данная дисциплина включает в себя изучение особенностей распространения радиоволн в околоземной плазме способы исследования состояния этой плазмы посредством анализа характеристик прошедших через нее радиоволн. И, конечно же, курс знакомит с физикой ионосферных процессов, — ионизацией нейтральной ионосферы, рекомбинацией образовавшихся ионов и электронов, их движением, а также с эффектами солнечных вспышек, магнитных бурь и другими интересными и важными явлениями.
Численные методы
Профессиональная деятельность в области инженерии радиоэлектронных систем, прикладной физики, телекоммуникации невозможна без навыков алгоритмизации и программирования решения прикладных задач численными (вычислительными) методами и использования специализированных математических пакетов. Теоретические основы численных методов: решения нелинейных и дифференциальных уравнений, систем линейных уравнений, численного интегрирования, оптимизации функций, интерполяции функций изучаются на лекциях. Практические навыки Вы получите во время лабораторных занятий при разработке алгоритмов решения поставленных задач и программного обеспечения с использованием языков программирования высокого уровня и математического пакета Mathcad.
Радиотехнические цепи и сигналы
Дисциплина имеет исключительно важное значение для формирования кругозора специалиста по радиоэлектроники. В современном мире каждый пользуется радиотехническими устройствами ежедневно. В процессе изучения вы поймете важные принципы в области радиотехники. Научитесь методам анализа сигналов, принципам их математического описания. Этот предмет даст вам знания о простых звеньях и научит составлять из них сложные. Вы узнаете, что такое шумы, их классификацию, чем они полезны и почему вредны. Узнаете о видах преобразования сигналов в радиотехнических цепях, составе этих устройств и поймёте «Как это работает?».
Основы радиолокации
В современном мире радиолокационную станцию можно встретить всюду: на улице, в аэропорту, в подземном туннеле. Самое широкое применение радиолокация нашла в военном деле и научных исследованиях. Во всех этих областях «трудятся» тысячи радиолокационных станций. Среди них есть такие, которые умещаются на ладони, и те которые весят сотни тонн. В курсе вы узнаете много интересного и неожиданного о возмо-жностях радиолокации. Поймёте основные принципы получение информации о объектах, которые находятся на большом расстоянии и не видны человеческому глазу. Вы узнаете о роли, месте и основные направлениях развития радиолокационной техники, общие положения, терминологию и расчетные соотношения различных устройств, современную элементную базу, принципы построения, назначения и работу локационных устройств.
Теория вероятностей и математическая статистика
Если Вы читаете эти строки, значит, в нашей галактике только что произошло случайное событие под названием «Я зашёл на сайт кафедры радиоэлектроники и читаю описание курсов, которые здесь преподают». А сколько других случайных событий произошло с Вами сегодня? Как научиться работать со случайностями и зачем это нужно? Почему “случайность” не означает “неизвестность”? Что такое вероятность события и как её рассчитать? Что делать с результатами эксперимента? И самое главное – почему всё это намного интереснее и проще, чем пишут в учебниках? Смотрите каждую неделю на лекциях по курсу «Теория вероятностей». You are welcome!
Статистическая радиофизика
Сиквел курса «Теория вероятностей и математическая статистика» – от тех же создателей. Дата выхода в прокат – через два семестра после первой части. Сюжет курса таков. Уже знакомые нам Теория Вероятностей и Статистика попадают в мир случайных процессов и устанавливают там свои правила игры. Пользуясь этими правилами, радиофизик может увидеть отзвуки уникальных космических событий в ничем не примечательных шумах, которые непосвящённому человеку кажутся обычной помехой. Приятного просмотра!
Радиоприёмные устройства в радиофизических исследованиях
Вы привыкли к тому, что радиоприёмник должен всего лишь выловить из эфира сигнал любимой радиостанции и обеспечить качественный звук? А если радиостанция находится, например, на Юпитере? А если это не совсем обычная музыка – еле слышная мелодия Вселенной? Как услышать её сквозь оглушительный электромагнитный рёв, порождённый активностью человечества? Какие изящные радиотехнические решения можно предложить для решения такой сложной, но важной и очень интересной задачи? Приходите, подумаем вместе!
Методы статистической обработки радиофизических данных
Вы хороший программист и разбираетесь в современных устройствах? Давайте добавим к этому понимание того, как нужно работать с результатами различных экспериментов, и Ваши возможности многократно возрастут. На примере анализа радиофизических данных, мы научимся учитывать влияние объекта и метода исследования на получаемые результаты эксперимента. Такие знания выходят далеко за рамки радиофизики и пригодятся в любой работе.
Магнитосфера, её свойства
Если бы Земля не имела магнитосферы, я бы не писал, а вы бы не читали эту фразу. Раз уж нам так повезло, давайте поговорим о магнитосфере чуть подробнее. Как она защищает всё живое? Как реагирует на выбросы корональной массы Солнца? Какие простые физические процессы приводят к красивому многообразию явлений, которые происходят в магнитосфере? Что такое радиационные пояса, которых должен опасаться любой межпланетный путешественник? Приходите, поговорим обо всём.
Теория радиолокационных измерений
Целью преподавания дисциплины является изучение принципов и методов радиолокации, рассеивающих свойств объектов; методов и устройств измерения дальности, угловых координат, скорости и других параметров движения объектов; методов и устройств первичной и вторичной обработки радиолокационной информации; методов и устройств борьбы с активными и пассив-ными помехами. Освоение материала дисциплины позволит студентам научиться устанавливать взаимосвязи тактических и технических параметров и характеристик в радиолокационных си-стемах с учетом реальных условий проектирования, производства и эксплуатации аппаратуры. Кроме того, дисциплина знакомит с тенденциями развития теории радиолокации и с перспекти-вами создания новых образцов радиолокационных средств.
Архитектура компьютеров
Первая половина курса посвящена изучению языка программирования низкого уровня (Ас-семблера). Рассматриваются особенности данного языка с точки зрения проектирования гибкого программного обеспечения, учитывающего команды современных процессоров, такие как MMX, SSE, AVX с учетом специфики работы как 32-х так 64-х разрядной архитектуры процессоров. Вторая часть курса охватывает вопросы архитектуры узлов персонального компьютера, а также их программирования на уровне портов. Здесь вы научитесь программировать внешние запоми-нающие устройства (винчестер, flash-память), а также графический адаптер с уклоном на ис-пользование его возможностей при параллельных вычислениях.
Электроника
Это важнейший предмет. Поэтому его изучают на протяжении трех семестров. Сначала вы познакомитесь с устройством и принципом работы главных полупроводниковых приборов – ди-одов, транзисторов, тиристоров и многих других. Из этих элементов, как из пазлов, составляются все электронные гаджеты – мобильники, планшеты, радиоприемники, телевизоры… Затем вы узнаете, как из этих простых элементов составляются разные электронные устройства – усили-тели, выпрямители, генераторы и прочие. Вы научитесь составлять и рассчитывать их схемы, приспосабливать устройства к решаемым проблемам, совершенствовать их. В заключение курса вы войдете в загадочный и поразительный мир цифровой микроэлектроники. Вы узнаете, как с помощью всего двух цифр – 1 и 0 – создать мир современной электроники, тот мир, который сейчас составляет большую часть нашей жизни. В конце курса мы познакомимся с ближайшим будущим нашей науки и жизни – наноэлектроникой. Именно она через 10-15 лет позволит поме-стить компьютер в спичечную коробку и научит его думать.
Теория колебаний
Нас окружают колебания. Земля вращается вокруг Солнца, и день сменяется ночью и наоборот 365 раз в году. В механических часах маятник колеблется вокруг положения равнове-сия и отсчитывает мгновения нашей жизни. Это циклические процессы или колебания. Электро-магнитные волны, которые несут нам информацию радио, телевидения, мобильников, Интернета – это колебания электрического и магнитного полей. Теория колебаний – очень сложная наука. Мы познакомим вас с ее основами. Вы узнаете, какие существуют колебательные системы, изу-чите математические и компьютерные методы их анализа, познакомитесь с принципами их про-ектирования. Большое внимание уделяется решению задач по теории колебаний. Изучение этой дисциплины очень сильно развивает способность думать и анализировать события и мир.
Радиотехнические системы в радиофизических исследованиях
Данный учебный курс базируется на изучении особенностей работы радиолокационных и радионавигационных систем, на создании для них компьютеризированных узлов обработки данных. Задача при функционировании этих систем не только в определении координат и параметров движения физических объектов. Они позволяют с помощью радиоволн заглянуть в тайны макро- и микрокосмоса, «достичь» других планет, рассмотреть составную часть нашего околоземного космического пространства – ионосферу – на молекулярном уровне, то есть побывать в большом мире микроскопических расстояний. А также принять участие в наблюдении и компьютерном анализе уникальных периодических явлений в Солнечной системе (солнечных вспышек, магнитных бурь, солнечных и лунных затмений), в поиске запущенных с поверхности Земли ракет, космических станций, и многое другое, что наблюдают радары Обсерватории Института ионосферы. Ты будешь понимать, как на основе этих систем базируется принцип работы милицейского радара, компьютерной сети, элементов мобильной связи, спутниковой системы GPS и многих других.
Компьютерное моделирование
Данный курс является профессионально-ориентированной дисциплиной. Курс преследует цель ознакомить студентов с современными методами оценки экспериментальных данных, полученных в процессе моделирования процедур обработки ионосферных сигналов, отражающих характеристики физических процессов в околоземном космическом пространстве. Главное внимание в курсе уделяется анализу численных методов, применяемых для решения таких задач. Наряду с этим рассматриваются ряд методов моделирования физических явлений, основанных на статистических и вероятностных закономерностях, которые расширяют кругозор студентов и помогают им глубже понять природные физические закономерности. В результате студенты после окончания этих занятий готовы к пользованию несколькими языками программирования, а в будущей работе уже как профессионалы могут решать сложные задачи компьютерной обработки данных, то есть становятся востребованными на рынке труда.
Компьютеризация специализированных сред
Задачей курса является создание студентами компьютерных программ, когда анализируется и используется современное программное обеспечение в сочетании с привлечением элементов компьютерной графики. Студенты на практике получают навыки в компьютерном моделировании различных физических процессов, для разнообразия знакомясь с примерами элементов современных развлекательных игр. В целом студенты, используя современные персональные компьютеры, создают прикладные программы, пользуясь новейшими компьютерными приложениями нескольких языков программирования. При этом у них формируются знания в следующих направлениях: компьютерное моделирование различных технических систем, в том числе радиолокационных и радионавигационных; моделирование сигналов в процессе компьютеризированной обработки информации; цифровая обработка массивов с целью создания, коррекции и восстановления графических изображений; создание рекламных и демонстрационных графических сюжетов и др.
Базы данных и информационные системы
Человечество сегодня переживает информационный взрыв. Объем информации, поступающей к человеку через все информационные средства, непрерывно растет. Поэтому для каждого человека, живущего в информационном обществе, очень важно овладение средствами оптимального решения задачи накопления, упорядочения и рационального использования информации. Возможности человека в обработке информации резко возросли с использованием компьютеров. Курс формирует концептуальные представления о принципах построения баз данных (БД) и систем управления баз данных (СУБД), представляет фундаментальные понятия и математические модели, лежащие в основе БД и СУБД, принципы проектирования БД, а также технологии реализации БД.
Защита информации в компьютерных сетях
Дисциплина посвящена изучению существующих технологий и программно-аппаратных средств защиты компьютерных сетей. В ходе изучения дисциплины студенты получают знания о современных технологиях защиты информации в компьютерных сетях. Приобретают навыки, необходимые для практического администрирования защищенных компьютерных сетей с применением современных средств защиты информации. Основной акцент при изучении дисциплины делается на практической части, позволяющей выработать у студентов навыки самостоятельной работы с распространенными программными средствами защиты. Полученные знания позволят студентам правильно ориентироваться в многообразии выпускаемых и предлагаемых программно-аппаратных средств сетевой защиты, верно выбирать те из них, которые отвечают требованиям, предъявляемым к защите информации в конкретной автоматизированной системе, а также оценивать безопасность информационных технологий.
Антенны и техника СВЧ
Антенны – это основа всех радиоэлектронных систем, где используются радио-волны: телевизионная и стационарная радиосвязь, мобильная связь, радиорелейные линии, радиолокаторы, медицинское оборудование. Техника СВЧ используется как составная часть антенн на сверхвысоких частотах, в промышленности и бытовой технике. Курсовой проект «Расчёт зеркальных антенн».
Радиофизические методы исследований околоземного космического пространства
Дисциплина цикла профессиональной подготовки программы магистра, которая знакомит с теоретическими и аппаратурными аспектами методов исследований ионосферы с применением радиоволн с частотами выше плазменных частот (некогерентное рассеяние, метод когерентных частот; зондирование сигналами с переменной частотой).