Аппаратура и методы радиосвязи. Радиоэлектронная аппаратура. Радиодетали

В учебном пособии приведён материал, входящий в состав программ курсов «Схемотехника», «Импульсные цифровые устройства», в которых рассматриваются прикладные системы радиоавтоматики, относящиеся к её цифровым разновидностям. Каждый раздел содержит примеры решения задач по основным теоретическим пунктам, изложенным в нём, и перечень контрольных вопросов для самопроверки усвоенного материала.

В учебном пособии изложены различные принципы построения вещательных радиоприемников. Приведены методики расчетов основных параметров. Рассматриваются вопросы моделирования и исследования каскадов радиовещательных приемных устройств.

На основе обобщённого подхода к определению временных соотношений при поиске протяжённых проекций мобильных источников лазерного излучения решается задача минимизации энергетических затрат при реализации аппаратуры поиска источника непрерывного и импульсного оптического излучения в аналоговом или цифровом виде. Обосновывается структура оптимальных обнаружителей при медленных и быстрых изменениях фоновой обстановки при использовании в качестве сканирующих фотоприёмников диссекторов. Дана методика проектирования диссекторной аппаратуры поиска и обнаружения оптического излучения. Задание предусматривает выбор и описание лазерной системы связи с аппаратурой пространственного поиска источника оптического излучения, обоснование стратегии взаимного поиска корреспондентов в режиме вхождения в связь, синтез алгоритма обнаружения сигнала, расчёт параметров аппаратуры поиска, формирование требований к узлам диссекторной аппаратуры. Приведён пример проектирования аппаратуры поиска оптического излучения с модуляцией мощности колебанием поднесущей частоты. Синтезированы устойчивые алгоритмы обнаружения лазерного излучения в условиях изменений фоновой обстановки в месте приёма. Обоснованы структуры адаптивных и робастных обнаружителей.

Рассмотрены общие вопросы теории проектирования различных информационных радиоэлектронных систем и взаимосвязь различных подходов и методов анализа и синтеза радиосистем. На конкретных примерах показано использование общих методов физических и математических решений при проектировании радиосистем комплексов радиоуправления.

Систематизированы обширные сведения о радиопомехах различного характера, возникающих в радиосистемах. Рассмотрены различные типы радиопомех – внешние и внутренние, преднамеренные и непреднамеренные (естественные). Приведены оригинальные результаты исследований автора характеристик радиопомех, возникающих в сосредоточенных комплексах радиоэлектронных средств различных типов. При рассмотрении преднамеренных помех описаны силовые радиопомехи, обладающие высоким энергопотенциалом, и интеллектуальные радиопомехи с низким энергопотенциалом. Изложены вопросы, связанные с воздействием на приемные устройства индустриальных помех. Рассмотрены механизмы возникновения радиопомех и особенности их распространения. Приведены методики расчета уровней помех при различных механизмах их распространения. Данные представлены с учетом материалов, содержащихся в рекомендации МСЭ-Р Р.452.

Представлен широкий спектр задач, предназначенных для закрепления основных понятий и выработке практических навыков по радиосистемам управления космическими аппаратами и глобальным навигационным спутниковым системам. Пособие подготовлено на основе задач и заданий, предлагаемых для решения на практических занятиях студентам 5-го курса факультета «Радиоэлектроника летательных аппаратов» Московского авиационного института (МАИ). Все задачи, приведенные в пособии, снабжены решениями.

Пособие предназначено для формирования и совершенствования профессионально ориентированной иноязычной коммуникативной компетенции студентов высших учебных заведений, обучающихся по следующим специальностям и направлениям подготовки: 11.03.01 «Радиотехника», 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», 11.05.01 «Радиоэлектронные системы и комплексы», 11.05.02 «Специальные радиотехнические системы», 11.05.04 «Инфокоммуникационные технологии и системы специальной связи».

Пособие составлено в соответствии с ФГОС ВО программой дисциплины. Лабораторные работы содержат необходимые для успешного освоения студентами теоретические материалы курса, указания по технике безопасности, задания для выполнения, структуру и содержание отчета о выполнении заданий лабораторных работ, перечень контрольных вопросов по изучаемым темам, список рекомендуемой к использованию литературы по каждой теме.

В пособии всесторонне рассмотрены природа и специфика радиокоммуникации, эволюция различных путей коммуникации, а также ее формообразующие, выразительные и стилистические средства.

Изложены основы проектирования антенных систем. Даны общие понятия электродинамики и теории электромагнитного поля применительно к решению электродинамических задач теории антенн. Рассмотрены основные численные методы решения, такие, как проекционные методы, метод конечных разностей, метод конечных элементов и метод интегральных уравнений. Изложены основные теоретические сведения, необходимые для численного анализа антенн с использованием пакетов прикладных программ MWO, HFSS и ЭДЭМ. Рассмотрены основные положения теории проволочных и микрополосковых антенн, имеющих широкое практическое применение для систем связи.

Рассмотрены основы радиолокации, вопросы реализации когерентно- импульсных систем радиолокации и их компонентов – цифровых систем обнаружения и измерения параметров радиолокационных сигналов, систем селекции движущихся целей, обеспечивающих выделение полезных сигналов от целей на фоне коррелированных помех по доплеровским и угловым признакам (пространственным частотам). В отличие от традиционного изложения материала, упор сделан на стохастические методы обработки сигналов и информации.

Рассмотрены наиболее распространенные типы антенн. Даны определения основных электрических характеристик передающих и приемных антенн, особое внимание уделено диаграммам направленности и поляризационным характеристикам. Для выделенных диапазонов частот рассмотрены особенности конструктивного выполнения антенн. Изложены основы теории приемных и передающих антенн, теории антенных решеток и теории электромагнитного поля во взаимосвязи с применением их основных положений в антенной технике. Отдельная глава посвящена полосковым антеннам.

Работа посвящена вопросам проектирования и применения печатных фазированных и отражательных антенных решеток. Представлен электродинамический анализ и построены САПР-ориентированные математические модели многоэлементных антенных решеток в интегральном исполнении. Рассмотрены этапы построения математических моделей электродинамического уровня для широкого класса полосковых и микрополосковых фазированных и отражательных антенных решеток на основе открытых печатных электродинамических структур. Разработаны методики электродинамического учета влияния фидерной системы на характеристики излучения и согласования печатных фазированных антенных решеток, а также конструкционных элементов управляющих СВЧ-устройств на характеристики рассеяния печатных отражательных антенных решеток, как микроволновых компонентов интеллектуальных покрытий. Описан комплекс вычислительных программ автоматизированного проектирования отражательных и фазированных антенных решеток в печатном исполнении. Исследованы электродинамические характеристики этих решеток и даны рекомендации для их автоматизированного проектирования.

Учебное пособие посвящено вопросам моделирования распространения радиоволн с учетом рельефа местности с использованием программы Wireless InSite. Методы моделирования и особенности использования программы для расчета ослабления сигналов внутри и снаружи помещения. Материал пособия соответствует программе учебного курса «Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств», «Основы компьютерного моделирования», «САПР СВЧ».

Учебное пособие посвящено вопросам радиолокационного распознавания объектов и сред, Рассмотрены вопросы распознавания объектов и сред с помощью узкополосных и широкополосных сигналов, радиоголография и вопросы визуализации изображений.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Радиотехника», а также для преподавателей, ведущих лабораторные и практические занятия по курсам «Теоретические основы радиоэлектронной борьбы», «Методы и устройства радиоэлектронной борьбы». В пособии рассмотрены методы радиоэлектронной маскировки: пассивные помехи, ложные цели и ловушки, снижение заметности объектов, маскировка объектов с помощью покрытий.

В учебном пособии рассматриваются этапы проектирования радиосистем передачи информации с повышенными скрытностью и помехозащищенностью при использовании фазоманипулированных сигналов.

Изложены принципы построения и основы проектирования генераторов СВЧ. Рассматриваются вопросы стабильности генераторов СВЧ. Приводятся многочисленные результаты разработки и экспериментального исследования автогенераторов различных диапазонов длин волн, синтезаторов частоты.

Пособие представляет курс лекций и включает теоретический материал по принципам построения спутниковых систем связи, распространению радиоволн на спутниковых линиях связи, устройству и принципам построения спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС и GPS.

В монографии решается актуальная научная задача разработки метода оценки влияния распределения электронной концентрации в ионосфере на достоверность некогерентного приема сигналов в однолучевых и двухлучевых ДКМ каналов связи.

В учебнике излагаются основы материальной части РЛС 1Л117, даются практические рекомендации по боевому применению РЛС с целью приобретения обучаемыми объема военно-технических знаний, отражающих основные принципы функционирования систем РЛС, способы и средства достижения заданных тактико-технических характеристик, а также для освоения ими профессиональных компетенций, направленных на решение задач эффективного боевого применения радиолокационного вооружения и военной техники.

В учебнике изложены общие сведения о радиовысотомере ПРВ-13, его устройстве, принципах работы отдельных систем и блоков. Особое внимание уделено рассмотрению влияния технических характеристик изучаемых систем на боевые возможности радиовысотомера ПРВ-13 в целом. Работа отдельных систем и устройств представлена в объеме структурных и функциональных схем, а в необходимых случаях дополнена и элементами принципиальных схем. Кроме того, в учебнике приведены практические сведения о порядке проверки и настройки систем радиовысотомера ПРВ-13.

В данном учебнике рассмотрены физические процессы, происходящие при распространении радиоволн вблизи поверхности и в атмосфере Земли. Особое внимание уделено описанию физических процессов, происходящих в линиях передачи энергии СВЧ-диапазона. Подробно изложены в теоретическом и практическом плане конкретные типы согласующих устройств, которые применяются в прямоугольных волноводах, коаксиальных линиях для обеспечения передачи максимальной мощности в нагрузку.

В учебнике приведены общие сведения о РЛС РТВ, их характеристиках и принципах построения; рассмотрены способы обзора пространства и измерения координат целей; даны основные технические характеристики и способы построения передающих устройств РЛС РТВ. Особое внимание уделено анализу влияния и вида зондирующего сигнала на защищенность РЛС от активных и пассивных помех, разрешающую способность и точность измерения координат. Приведены структурные схемы тракта приема и выделения сигналов, способы приема и обработки различных типов сигналов РЛС на фоне помех; методы и устройства защиты РЛС РТВ от активных и пассивных помех, особенности их технической реализации; изложены принципы построения устройств отображения радиолокационной информации и работы устройств формирования разверток индикаторов и масштабных меток.

В учебнике изложены основы теории погрешностей, методы измерения радиотехнических величин, принципы построения и правила применения наиболее распространенных радиоизмерительных средств измерений.

Учебник состоит из двух разделов. В первом разделе рассмотрены общие понятия, принципы и физические основы радиолокации, сигналы и помехи в радиолокации, характеристики радиолокационных целей; изложена статистическая теория обнаружения радиолокационных сигналов; представлены методы реализации радиолокационных устройств и систем, основы статистической теории разрешения радиолокационных сигналов, оценивания параметров радиолокационных сигналов. Во втором разделе изложены принципы синтезирования апертуры антенны и основные свойства синтезированной апертуры; рассмотрены принципы построения радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны и их основные модели. Особое внимание уделено характеристикам обнаружения и разрешения РСА землеобзора и алгоритмам согласованной обработки траекторного сигнала. Приведены перспективные методы обнаружения подвижных объектов методом обратного синтезирования апертуры и его потенциальные возможности.

Монография посвящена современным радиоэлектронным каналам и системам связи сверхвысокочастотного диапазона волн, используемым в качестве оружия информационных технологий. Важное внимание уделено актуальным вопросам криптографии и информационно-коммуникационным технологиям безопасности и защиты информации современных радиоэлектронных средств. Рассмотрены особенности приема и обработки информационных спутниковых сигналов и применение навигационных технологий с помощью современных глобальных спутниковых радионавигационных систем GPS, ГЛОНАСС, GNSS и GALILEO.

Учебник посвящен принципам работы современных радиоэлектронных средств; теоретическому и практическому построению оптимальных и энергосберегающих каналов систем связи различных диапазонов радиоволн и особенностям их практического использования. Рассмотрены современные глобальные спутниковые радионавигационные системы GPS, ГЛОНАСС, GNSS и GALILEO и разновидности их приемных устройств.

В пособии представлены материалы, необходимые для самостоятельного изучения систем навигации и мониторинга объектов.

Рассмотрены принципы построения и алгоритмы формирования и обработки сигналов в системах связи с технологией OFDM (ортогонального частотного мультиплексирования), положенные в основу систем: LTE, LTE-Advanced, WiMax и WiFi. Изложены основы распространения радиоволн в каналах подвижной радиосвязи, проанализированы характеристики каналов с замираниями, рассмотрены системные функции канала, основы статистического описания каналов, основные модели каналов систем подвижной связи. Отдельные разделы посвящены темам, связанным с технологией OFDM, таким как: генерация поднесущих, защитный интервал и циклическое расширение, выбор параметров и обработка OFDM сигналов, искажения и рассогласования в системах с OFDM. Рассмотрены вопросы кодирования и модуляции для систем с OFDM. Уделено внимание задачам синхронизации, оцениванию и выравниванию канала, методам решения проблемы высокой пиковой мощности. Рассмотрены вопросы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), совместного использования технологий MIMO и OFDM.

Изложены физические основы теории систем инфокоммуникаций. Рассмотрены модели, операторы и основные характеристики инфокоммуникационных систем. Изложены математические методы представления детерминированных, случайных и модулированных сигналов. Дано описание сигналов как элементов линейных пространств. Рассмотрены различные классы каналов связи и математические методы формирования и детектирования модулированных сигналов.

Описаны принципы построения и функционирования цифровых сетей радиосвязи подвижной и фиксированной радиослужб, цифрового радиовещания и телевидения. Рассмотрена структура радиосистем передачи сообщений, проанализированы свойства различных радиоканалов и принципы обработки, передачи и приема сигналов в каналах цифровых радиосистем передачи сообщений, способы повышения эффективности использования выделенного радиосистемам радиочастотного спектра за счет применения многочастотной и многоуровневой модуляции, множественного доступа и др.

Учебное пособие «Статистическая теория радиотехнических систем» в форме лекций содержит основы статистической теории радиотехнических систем, разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров 11.03.01 - Радиотехника и предназначено для студентов, обучающихся на 4-м курсе для самостоятельной подготовки к практическим и лабораторным занятиям, зачету по курсу. Целью преподавания дисциплины является познакомить студента с теоретическими основами инженерной деятельности в области синтеза радиотехнических систем. При этом главное внимание уделяется методам решения основной задачи решаемой инженером при создании любой современной РТС - извлечению информации из наблюдаемых в шумах и искаженных в процессе передачи сигналов.

Рассматриваются вопросы математического моделирования процессов электромагнитного влияния между цепями кабелей внутриобъектовой связи и симметричными цепями кабелей широкополосного доступа с учетом специфики их применения. Выводятся аналитическими методами интегральные уравнения, описывающие электромагнитные влияния между цепями связи. Приведены детерминированные математические модели электромагнитных влияний между коаксиальными цепями с различными конструкциями внешних проводников. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований электромагнитных влияний между цепями кабелей. Рассматриваются вопросы оценки и обеспечения электромагнитной совместимости цепей внутриобъектовой связи.

В пособии рассмотрены теоретические основы радиоэлектронной разведки (радиоэлектронного наблюдения) источников излучения и радиоэлектронные помехи РЭС.

В пособии рассмотрены вопросы анализа и моделирования формирователей и обнаружителей сигналов при проведении лабораторных и практических занятий.

Учебное пособие подготовлено на кафедре электроники физического факультета Воронежского государственного университета.

На основе обобщения корпускулярной и волновой теорий предложено авторское понимание природы электромагнитного излучения на базе введения новых характеристик фотонов как элементов, которые своим присутствием формируют электромагнитное поле. Использование микроструктуры поля позволило построить совмещённые с системой СИ обобщающие матричные формы квантитативных характеристик простых элементов электромагнитного поля (фотонов); ввести траекторию и луч как элементы микроструктуры поля, представленные дуальными числами; сформировать понятие «геометрический каркас электромагнитного поля»; выполнить расчёт физических характеристик микроструктуры поля в едином пространстве-времени распространяющегося электро-магнитного излучения; представить микроструктуру электромагнитного поля в пирамидальной рупорной антенне. Основное назначение приведённой теории - выполнить единое математическое представление взаимодействия между фотоном внешнего электромагнитного поля и орбитальным электроном материала, способного поглощать внешнее электромагнитное излучение.

Проведен анализ методов скользящего среднего и скользящей медианы, широко используемых для построения эмпирических моделей при прогнозировании оптимальных рабочих частот (ОРЧ). Показаны причины получаемых при этом искажений. Изложены методические основы обработки результатов дискретных наблюдений, разработанные для проведения прогнозирования в оперативном режиме значений ОРЧ для выделенного канала радиосвязи. На основе метода цифровой экстраполяции предложен метод прогнозирования данных наблюдений. Приведены условия экстраполируемости реального процесса. Разработан комплекс программ для реализации прогноза ОРЧ в реальном масштабе времени

Представлены результаты разработки распространения переменного вихревого тока в однопроводной линии передачи. Приведено теоретическое и экспериментальное доказательство того, что однопроводные линии можно использовать для передачи, как энергии, так и аудиоинформации. Показано, что распространение электрического тока в однопроводной линии происходит в соответствии с законами классической физики, вихревым способом в виде замкнутых колец

Внедрение в подвижную связь технологий многоантенных систем типа MIMO открывает широкие возможности для исследования различных вариантов создания квазиоптимальных матриц пространственно-временного кодирования. Увеличение количества антенн на передающей и приемной сторонах требует увеличения размерности кода при сохранении его характеристик. Обобщены известные методы увеличения размерности и получения пространственно-временных кодов. В качестве одного из методов предложен способ увеличения размерности пространственно-временной матрицы типа Голден. Проведено статистическое моделирование системы с предложенным кодом в сравнении с кодом типа BLAST. Результаты моделирования, представленные в виде графиков, демонстрируют значительный энергетический выигрыш

Конспект лекций «Бытовые электротехнические товары. Товары культурно-бытового назначения» разработан в соответствии с ФГОС третьего поколения. Лекции предназначены для студентов, обучающихся по программам высшего образования направления подготовки «Торговое дело» (квалификация (степень) «бакалавр»).

Рассмотрены основные особенности систем спутникового широкополосного доступа для аэромобильных абонентов. Применительно к созданию перспективной отечественной аэромобильной станции Ка-диапазона. работающей с отечественными спутниками высокой пропускной способности, проведен анализ энергетического потенциала и отношения сигнал/ шум, определяющего достижимую скорость передачи информации в прямой линии при использовании стандарта DVB-S2X

Пособие составлено в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования, учебным планом и программой дисциплины. Пособие является продолжением курса лекций по дисциплине и содержит главы, посвященные лучевой диагностике, ультразвуковым и рентгеновским методам исследования, методам исследования центральной нервной системы, изучению некоторых параметров дыхательной системы, вопросы для самопроверки, литературу

Получены зависимости, связывающие частоту дискретизации входного аналогового сигнала с параметрами входного согласующего фильтра низких частот (ФНЧ) в виде последовательно соединенных аналогового и цифрового ФНЧ

Рассмотрены вопросы моделирования и синтеза цифрового рекурсивного фильтра, предназначенного для селекции сигналов в гидроакустическом датчике, с учетом возможностей реализации фильтра на микропроцессорном контроллере с низким энергопотреблением. Приведена постановка задачи синтеза селективного фильтра методами целочисленного нелинейного математического программирования. Дан пример решения задачи многофункционального синтеза рекурсивного фильтра селективной системы гидроакустического датчика

На основе положений теории радиотехники и теории вероятностей разработана методика определения точности радиоэлектронной разведки параметров радиоэлектронных средств противника, позволяющая оценить предельные значения ошибок определения несущей частоты, при которых возможна их компенсация за счет расширения спектра помехи для поддержания требуемой эффективности радиоэлектронного подавления при одновременном обеспечении требований радиоэлектронной защиты своих радиоэлектронных средств в условиях минимального частотного разноса

Выполнен анализ влияния размера ресурсного блока (RB) сигнала OFDM на качество работы сетей 4G. Для режима цифрового обмена предложена методика и показатель эффективности, позволяющие учесть влияние размера RB на скорость обмена и вероятность перегрузок (GoS). Установлено, что дискретизация в два RB, применяемая при распределении ресурса в LTE, слишком велика. Это может приводить к потере производительности и росту GoS. В McWILL размер дискретизации распределения устанавливается с точностью до RB/8. Показано, что в этом случае потерь производительности не возникает

Исследуется уровень внеполосных и паразитных излучений передающих устройств типовых радиомодулей базовых станций (БС) сетей McWILL и LTE. Предложена усовершенствованная методика стендовых измерений, обеспечивающая точность измерений до уровней –95 дБн. Показано, что типовая аппаратура БС сетей LTE и McWILL реализует уровень внеполосного и паразитного излучений на 3–7 дБ ниже установленного Рекомендациями 3GPP

Отмечается негативный эффект для сетей широкополосной транкинговой связи от применения методики распределения спектра, построенной на базе одной частотной селекции. Рассмотрена технология частотно-территориально-углового разнесения для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) между сетями McWILL 1800 и LTE 1800. Предложена методика оценки роста сложности проектирования при требовании обеспечения ЭМС. Для сети McWILL 1800 она показала, что сложность возрастет не более чем в 1,5