1. Классификация измерений
2. Классификация средств измерений
3. Характеристики средств измерений
4. Способы выражения и нормирования пределов допускаемых погрешностей
5. Погрешности измерений и обработка результатов измерений
6. Электромеханические приборы
7. Мосты и компенсаторы
8. Электронный осциллограф
9. Цифровые приборы. Классификация, погрешности.
10. Времяимпульсный цифровой вольтметр
11. Цифровой вольтметр сравнения и вычитания
12. Интегрирующий цифровой вольтметр
13. Параметрические измерительные преобразователи
14. Генераторные измерительные преобразователи
15. Измерение магнитных величин.
Основы проектирования приборов и систем
1. Определение первичного преобразователя приборов и систем.
2. Теорема Хинчина-Винера.
3. Горячее резервирование аппаратуры.
4. Статические и динамические характеристики приборов.
5. Стационарность случайных процессов.
6. Предварительный расчет надежности.
7. Этапы проектирования технической документации.
8. Динамическая погрешность.
9. Фазометр с перекрытием.
10. Эргодичность и стационарность случайных процессов.
11. Разрешающая способность усилителя постоянного тока (УПТ).
12. Триггерный фазометр.
13. Классификация измерительных сигналов.
14. Основные характеристики надежности (теории надежности).
15. Гальванические развязки сигнальных цепей.
16. Шумы усилителей МДМ.
17. Преобразование продольной помехи в поперечную.
18. Дисперсия динамической погрешности.
19. Методы борьбы с помехами и шумами.
20. Классификация погрешностей.
21. Модели сигналов. Соотношение сигнал/шум.
22. Оценка вклада влияющих факторов на величину суммарной погрешности системы.
23. Спектральные плотности сигналов, шумов, погрешностей.
24. Принципы построения следящих фазометров.
25. Общие правила проектирования принципиальных схем.
26. Порог чувствительности (разрешающая способность) УПТ.
27. Основные характеристики случайных процессов.
28. Интенсивность отказа аппаратуры.
29. Минимизация суммарной погрешности системы.
30. Корреляционная функция и спектральная плотность векторного случайного процесса.
31. Применение аналоговой и цифровой фильтрации.
32. Окончательный расчет надежности аппаратуры.
33. Основные характеристики стационарных случайных процессов.
34. Холодное резервирование аппаратуры.
35. Согласование импедансов в тракте преобразования сигналов (по напряжению и по мощности).
36. Моделирование как этап проектирования приборов и систем.
37. Свойства случайных процессов.
38. Минимизация суммарной погрешности.
39. Архитектура современных приборов и систем.
40. Критерии качества проектируемых приборов и систем.
Компьютерные технологии в приборостроении
1. Системы счисления
2. Последовательные и комбинационные системы счисления.
3. Структурная схема цифрового измерительного прибора.
4. Измерительная плата.
5. Согласование измерительных сигналов.
6. Аналого-цифровое преобразование.
7. Цифро-аналоговое преобразование.
8. Дискретизация и квантование измерительных сигналов.
9. Классификация микроконтроллеров, критерии выбора, средства разработки.
10. Передача данных через последовательный порт (настройки параметров порта).
11. Интерфейс I2C, SPI.
12. Интерфейс RS-232, GPIB.
13. Интерфейс USB, Microwire.
14. Интерфейс JTAG, ISP, IAP.
15. Порты передачи данных.
16. Средства ввода и вывода информации в цифровых измерительных приборах.
17. Программируемые интегральные схемы (типы, применение).
18. Системы на кристалле.
19. Сравнительные характеристики компьютерных пакетов графического моделирования измерительных систем.
20. Сравнительные характеристики операционных систем.
21. Способы обмена данными между МК и периферийными устройствами.
22. Беспроводные интерфейсы цифровых приборов.
23. Сетевые интерфейсы цифровых приборов (Х-port).
24. Драйвера цифровых приборов.
25. Характеристики системы сбора измерительных данных.
26. Сетевая модель обмена и передачи измерительных данных.
Основы теории сигналов
1.Аналитический сигнал.
2.Частотное представление сигналов.
3.Основные модели сигналов.
3.1.Монохроматический сигнал (“несущая”).
3.2.Амплитудно-модулированный сигнал.
3.3.Сигналы с угловой модуляцией.
3.4.Импульсные сигналы с высокочастотным заполнением.
4.Эхо-сигналы.
5.Функция неопределенности.
6.Свойства функции неопределенности.
7.Тело неопределенности.
8.Равномерная выборка. Теорема Котельникова.
9.Моментные функции случайных процессов.
10.Стационарные и нестационарные случайные процессы.
11.Эргодические и неэргодические стационарные процессы.
12.Связанные и комплексные случайные процессы.
13.Свойства корреляционной и взаимной корреляционной функций.
14.Дифференцирование и интегрирование случайных процессов.
15.Гауссовские случайные процессы.
16.Спектральная плотность стационарного случайного процесса. Теорема Хинчина-Винера.
17.Свойства спектральной плотности.
18.Белый шум.
19.Узкополосные случайные процессы.
20.Корреляционная функция узкополосного процесса.
21.Характеристики случайного процесса на выходе произвольной линейной динамической системы с постоянными параметрами.
22.Плотность распределения вероятностей процесса на выходе нелинейной системы.
23.Определение моментных функций на выходе нелинейной системы.
24.Выбросы случайных процессов.
25.Анализ спектров ([1], п.4.4).
26.Анализ распределения вероятностей ([1], п.4.5).
27.Количество информации.
28.Энтропия источника сообщений. Свойства энтропии.
29.Энтропия источника непрерывных сообщений.
30.Энтропия объединения. Условная энтропия.
31.Пропускная способность канала связи при наличии помех. Непрерывный канал связи.
Методы анализа и обработки сигналов
1.Виды помех. Шумовая помеха.
2.Реверберационная помеха. Статистические характеристики реверберации.
3.Оптимальные фильтры устройств обнаружения.
4.Согласованные фильтры.
5.Физически возможные фильтры. Квазиоптимальные фильтры.
6.Синтез оптимальных фильтров..
7.Оптимальная фильтрация сигналов по критерию минимума среднеквадратичной ошибки (сглаживающие и прогнозирующие фильтры).
8.Метод статистических решений. Возможные решения при обнаружении сигнала. Критерии оптимального обнаружения.
9.Простейший обнаружитель Неймана-Пирсона.
10.Бинарное обнаружение полностью известного сигнала.
11.Обнаружение сигнала со случайной начальной фазой.
12.Обнаружение сигнала со случайными амплитудой и начальной фазой.
13.Корреляционные обнаружители сигналов со случайным временем прихода.
14.Особенности обнаружения изменений параметров сигнала.
15.Обнаружение пачек сигналов. Обнаружение пачки некоррелированных импульсов.
16.Обнаружение сигналов с двоичным накоплением.
17.Последовательный обнаружитель.([1], [2]).
18.Обнаружение коррелированных сигналов.
19.Достоверность результатов обнаружения.
20.Понятие об оценке параметров принимаемых сигналов.
21.Качество оценок и критерии оптимальности измерения параметров.
22.Основные положения байесовской теории измерений.
23.Максимально правдоподобная оценка.
24.Потенциальная точность определения параметра. Потенциальная точность определения момента прихода сигнала и доплеровского сдвига частоты.
25.Пространственно-временной сигнал.
26.Случайные пространственно-временные сигналы.
27.Случайные поля и пространственные фильтры.
28.Модели дискретных сигналов.
29.Дискретизация периодических сигналов.
30.Основы гомоморфной обработки сигналов.
31.Гомоморфная обработка мультипликативного сигнала.
32.Гомоморфная обработка свернутого сигнала.
33.Кепстральный анализ сигналов.
Литература
К дисциплине «Физические основы получения информации»
Аббакумов К.Е., Антонюк Е.М., Филатов Ю.В. Элементарные основы информационного обмена в волновых полях: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2006
Аббакумов К.Е., Антонюк Е.М., Филатов Ю.В. Физические основы получения и хранения информации оптическими методами: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2007
3.Аббакумов К.Е., Антонюк Е.М., Филатов Ю.В. Измерительные преобразователи. Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008