КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ИХ ОСОБЕННОСТИ
студент специальности «Профессиональное обучение»,
Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина
Казахстан, г. Астана
Наурыз Каныш Жанабергенкызы
научный руководитель, старший преподаватель
Казахский агротехнический университет им. С. Сейфуллина
Казахстан, г. Астана
научный руководитель, к. т.н., старший преподаватель
Казахский агротехнический университет им. С.Сейфуллина,
Казахстан, г. Астана
Радиотехнические системы (РТС) - это класс информационно - управляющих систем, осуществляющих передачу, извлечение или разрушение информации с помощью радиоволн. В состав РТС входят радиопередающее и радиоприемное устройства. Характерным признаком РТС является использование радиосигнала в качестве носителя информации [1].
По виду применямых сигналов различают непрерывные, импульсные и цифровые радиотехнические системы. В непрерывных (аналоговых) РТС информация отображается непрерывным изменением одного или нескольких параметров несущего колебания, таких как амплитуда, частота, фаза [2].
В импульсных РТС сигнал представляет собой последовательность радиоимпульсов, в которой информацию могут представлять как параметры отдельных импульсов (частота, фаза, длительность), так и параметры самой последовательности (число импульсов в последовательности, интервал между ними). В цифровых РТС аналоговый сигнал, несущий информацию, преобразуется в цифровой, который модулирует несущее колебание [3].
РТС передачи информации предназначены для передачи информации из одной точки пространства в другую. К ним относятся системы радиосвязи, телеметрии, радиовещания и телевидения [4].
РТС извлечения информации предназначены для извлечения информации о каком - либо объекте. К ним относятся радиолокационные и радионавигационные системы, а также системы радиоразведки радиотехнических средств противника [1].
Радиолокация объединяет методы и технические средства обнаружения объектов и измерения параметров их движения, основанные на использовании радиоволн. Радиолокационные измерения основаны на обработке сигналов, отраженных от объекта (радиолокационной цели) или излучаемых объектом [5].
Радионавигация охватывает радиотехнические методы навигации кораблей, летательных аппаратов и других мобильных объектов. Радионавигационные измерения основаны на обработке сигналов, излучаемых специальными радиопередающими устройствами (радиомаяками), местоположение которых известно [1].
По назначению РТС подразделяются на (рисунок 1) [1]:
Рисунок 1 – Классификация РТС по назначению
Радиолокация и радионавигация тесно связаны общностью решаемых задач: определение координат объектов и параметров их движения [6].
К основным задачам, решаемым РТС извлечения информации можно отнести [7]:
- обнаружение объекта (основано на обнаружении сигнала известной структуры);
- измерение дальности до объекта (сводится к измерению запаздывания радиоимпульса);
- определение направления на объект (осуществляется с использованием специальных видов диаграмм направленности антенн или сводится к измерению времени запаздывания радиоимпульса);
- измерение скорости движения объекта (сводится к измерению сдвига несущей частоты радиосигнала, основано на эффекте Доплера: при взаимном перемещении источника и приемника радиосигнала возникает сдвиг его несущей частоты, пропорциональный скорости сближения или удаления).
РТС разрушения информации предназначены для создания условий затрудняющих или делающих невозможной работу радиотехнических средств противника [1].
Каскады и звенья, применяемые в радиотехнических устройствах, вне зависимости от их назначения, можно классифицировать по четырем основным признакам [8]:
- по влиянию амплитуды сигнала на их параметры и характеристики, что приводит к делению всех объектов на линейные и нелинейные;
- по отсутствию или наличия в них электронных приборов, что делит их на пассивные и активные;
- по взаимодействию с внешними сигналами – автономного или неавтономного типа;
- по диапазону частот и используемых в этой связи элементов – с сосредоточенными или распределенными постоянными.
Определяющим признаком при делении устройств на линейные и нелинейные является зависимость их характеристик и параметров от амплитуды сигнала. В устройствах линейного типа она отсутствует, в нелинейных - имеется. Зачастую, в устройствах линейного типа амплитуда сигнала относительно невелика, в следствие этого такой режим работы называется режимом «малого» сигнала. Как правило, нелинейным элементом является электронный прибор [1].
В радиоприемниках каскады до демодулятора сигнала работают как правило в режиме «малого» сигнала, что позволяет их относить к числу линейных устройств и объединить в общий линейный тракт. Мощные каскады в передатчиках, работающие в режиме «большого» сигнала, относятся к числу нелинейных [2].
В математическом плане, деление устройств на линейные и нелинейные прослеживаются достаточно четко; работа первых описывается одним или системой линейных дифференциальных уравнений, во - вторых - нелинейными дифференциальными уравнениями [3]
К техническим характеристикам радиотехнических систем относятся [9]:
- методы обзора рабочей зоны и определения координат цели;
- вид используемых сигналов, ширина спектра, рабочие частоты, их стабильность, мощность передающего устройства;
- чувствительность, динамический диапазон и полоса пропускания приёмника;
- форма и ширина диаграммы направленности антенн, их коэффициент направленного действия.
В большинстве своём, перечисленные выше параметры и характеристики радиотехнических систем, являются и показателями качества. Для их значений существуют ограничения, а между рядом отдельных параметров и характеристик, кроме того, существуют и противоречия. Ограничения обычно обусловлены особенностями распространения радиоволн различных частот, конечными размерами области размещения аппаратуры на подвижных объектах, особенностями технического обслуживания аппаратуры и т. д. Противоречия же наблюдаются между параметрами и характеристиками, описывающими противоположные свойства. Например, пропускная способность прямо пропорциональна объему переданной информации, а помехоустойчивость - обратна пропорциональна. В то же время требование обеспечения максимального объема передаваемой информации при высоком качестве извлечения информации становится не только обязательным, но и более жестким для современных радиотехнических систем [10].
Список использованных источников:
1 Статистическая теория радиотехнических систем (курс лекций). [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://strts-online. narod. ru/files/lec1.pdf. Дата обращения: 10.12.17.
2 Радиотехнические системы: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ [ и др.]; под ред. . - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 592 с.
3 Основы радиотехнических систем: учебное пособие / , , . - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2011. - 144 с.
4 Теоретические основы радиотехники: Учеб. пособие для студ. спец. «Радиотехника», «Радиоинформатика» и «Радиотехнические системы» всех форм обучение / . - Мн.: БГУИР, 2005. - 232 с.
5 Введение в радиолокацию. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://www. rtv-pvo-gsvg. narod. ru/doc/MPhTI-lektions. pdf. Дата обращения: 11.12.17.
6 Радионавигация. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www. ngpedia. ru/id356240p2.html. Дата обращения: 13.12.17.
7 Основы радиотехнических систем: учеб./. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2013. - 315 с.
8 . Лекции по дисциплине «Основы радиоэлектроники и радиоизмерений» для направления подготовки 210100.62. «Электроника и наноэлектроника». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gigabaza. ru/doc/149221-pall. html. Дата обращения: 15.12.17.
9 , . Основы проектирования и эксплуатации радиоэлектронных систем. Рекомендовано УМО по образованию в области информатики и радиоэлектроники в качестве учебно - методического пособия для специальностей 1-39 01 02 «Радиотехнические системы» и 1-39 01 04 «Радиоэлектронная защита информации», Минск, БГУИР 2014. - 49 с.
10 Применение инноваций при разработке радиотехнических систем. Коллективная монография. Издательство: Академия Естествознания. https://monographies. ru/en/book/section? id=9843
