Электротехника

Рассмотрены основы теории автоматического регулирования линейных систем: основные понятия и принципы управления, математическое описание систем регулирования, устойчивость и качество систем регулирования. Изложены физические основы регулирования напряжения и реактивной мощности, частоты и активной мощности. Показано получение линеаризованных уравнений и структурной схемы простой регулируемой электрической системы. Приведено описание систем регулирования возбуждения и скорости вращения синхронных машин. Рассмотрены модели систем возбуждения, регу¬ляторов возбуждения, системных стабилизаторов и регулятора скорости вра¬щения гидрогенератора. Изложены начальные шаги по использованию Simulink для моделирования динамических систем. Учебное пособие отвечает требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по подготовке бакалавров и магистрантов направления 140400 - «Электротехника и электроэнергетика». Пособие может быть полезно для аспирантов электроэнергетических специальностей.

В монографии рассмотрены основные положения комплексного эк- сергетического анализа энергоблоков ТЭС с новыми технологиями (ко- тельными, станционными и комбинированного теплоснабжения). Приведены методики определения показателей эксергетической эффективности, эксергетических и технико-экономических характерис- тик энергоблоков ТЭС и их агрегатов, распределения затрат между энергопродуктами при их комплексном производстве агрегатами и в целом ТЭС, а также способы решения оптимизационных технико- экономических задач.

В энергетике прогнозированию всегда уделяется большое внимание. В ра- боте рассматриваются основные задачи прогнозирования при управлении ре- жимами энергосистем и их формализации на основе сочетания математических и практических методов, а также задачи долгосрочного и краткосрочного пла- нирования и адаптации планов. Даются общие методологические принципы моделирования задач прогнозирования. Основное внимание уделяется стати- стическим моделям и математическим методам прогнозирования. В различных задачах используются методы временных рядов, регрессионного анализа, ран- говые модели, методы вероятностного и статистического анализа. Приводятся методики и численные примеры решения различных задач прогнозирования. Все модели ориентированы на применение компьютерных технологий.

Монография посвящена синтезу новой элементной базы антенн и микроволновых устройств. Основой этих элементов являются элек- тромагнитно связанные полосковые и микрополосковые линии пере- дачи. Синтез элементов и узлов ведется с позиций современных тен- денций и воззрений, включая использование систем трехмерного электродинамического моделирования электромагнитного излучения антенн в дальней зоне Фраунгофера. Все результаты, полученные в работе, поддерживаются печатными работами и патентами автора в соавторстве с коллегами и учениками. Каждый раздел работы содер- жит табулированные и графические результаты, пригодные для непо- средственного использования в проектировании антенн и микровол- новых устройств с соблюдением отечественных норм конструкторско- технологических требований микроэлектроники.

Теоретические исследования, представленные в монографии, по- священы разработке методов структурного синтеза и схемотехниче- ского анализа вентильных преобразователей переменного тока в по- стоянный. Описаны процедуры нескольких методов синтеза вентиль- ных схем и геометрические правила генерации схемных решений трансформаторных преобразователей числа фаз. Отражена история развития схемотехники выпрямителей и дана топологическая класси- фикация вентильных преобразователей, учитывающая современный уровень топологических исследований. Основным объектом прило- жения для разработанной теории структурного синтеза выбран преоб- разовательный комплекс электрического транспорта.

Настоящая книга посвящена вопросам теории и техники широко-полосных усилительно-преобразовательных трактов СВЧ на полупроводниковых приборах. В ней отражены опыт научной и методической работы автора в области теории и техники ШППУ СВЧ и богатый накопленный в технической литературе материал по анализу, расчету и проектированию устройств СВЧ на полупроводниковых приборах. Методики расчета согласующих цепей (СЦ) различных типов ШППУ СВЧ имеют много общего. Поэтому, с учетом важности вопросов построения, расчета и конструктивной реализации СЦ, сведения о теории и технике широкополосного согласования комплексных нагрузок выделены в самостоятельный раздел с последующим рассмотрением особенностей построения и расчета входных и выходных цепей конкретного типа устройств.

Рассмотрены основные положения цифрового представления и обработки телевизионного и звукового сигналов, обобщен и систематизирован материал по международным стандартам кодирования с информационным сжатием MPEG-2, MPEG-4, AVC, проанализированы особенности передачи сигналов цифрового телевидения по эфирным каналам связи. В развернутой форме представлены данные об основных характеристиках стандартов цифрового те- левизионного вещания DVB-T, DVB-H и изложены основные принципы их функционирования, а также описаны конструктивные особенности цифровой телевизионной аппаратуры и устройств ограничения доступа к телевизионным программам. Особое внимание уделено анализу структуры сетей цифрового телевизионного вещания.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы.

Монография посвящена синтезу новой элементной базы антенн и микроволновых устройств. Основой этих элементов являются элек- тромагнитно связанные полосковые и микрополосковые линии пере- дачи. Синтез элементов и узлов ведется с позиций современных тен- денций и воззрений, включая использование систем трехмерного электродинамического моделирования электромагнитного излучения антенн в дальней зоне Фраунгофера. Все результаты, полученные в работе, поддерживаются печатными работами и патентами автора в соавторстве с коллегами и учениками. Каждый раздел работы содер- жит табулированные и графические результаты, пригодные для непо- средственного использования в проектировании антенн и микровол- новых устройств с соблюдением отечественных норм конструкторско- технологических требований микроэлектроники.

Учебное пособие посвящено изложению основ теории и расчетам теплопередачи в электротехнологических установках и системах и содержит две части. В первой части даны основные положения теории теплопроводности, конвективного теплообмена, теплопередачи при фазовых превращениях, теплообмена излучением и сложного теплообмена. Во второй части рассмотрены примеры и методические приемы использования теории теплопередачи для решения конкретных задач, встречающихся в инженерной и научно-технической практике при расчетах электро- и теплоэнергетических устройств.

Изложены физические основы преобразования электрической энергии в энергию плазмы на основании современных представлений о взаимодействиях плазмы с электромагнитным полем; рассмотрены электрические цепи, включающие дуговые разря¬ды постоянного и переменного тока, излагаются основы электродинамики плазмы с введением понятий частотной и пространственной дисперсии; анализируются харак-теристики электродуговых плазмотронов различных конструкций и плазменных элект-ротехнологий, осуществляемых в современном промышленном оборудовании. Книга предназначена для подготовки кадров по направлению «Электротехника, электромеханика, электротехнологии», специальности «Электротехнологические установки и сис-темы» и может быть полезна студентам, магистрантам, аспирантам и специалистам, занимающимся плазменными технологиями.

Дан анализ электромагнитных процессов в системах генерирования электрической энергии типа «магнитоэлектрический генератор с переменной частотой вращения вала - полупроводниковый преобразователь». Рассмотрены системы генерирования постоянного и переменного токов с тиристорными и транзисторными преобразователями частоты. Проведен анализ и синтез основных параметров систем генерирования электрической энергии для летательных аппаратов и ветроэнергетических установок при переменной частоте вращения вала синхронного генератора; рассмотрены законы управления выпрямителями, непосредственными преобразователями частоты с естественной коммутацией и инверторами напряжения при работе в составе СГЭЭ постоянного и переменного тока. Обосновано преимущество использования модульного принципа построения мощных преобразователей частоты для систем генерирования электрической энергии летательных аппаратов и ветроэнергетических установок.

Рассмотрена проблема энергосбережения и повышения энергетической эффективности производства с учетом требований действующих нормативных документов и закона об энергосбережении. Описаны причины низкой энергетической эффективности производства. Приведена методика обследования потребителей с целью оценки ресурсов энергосбережения. На конкретных при¬мерах даны способы снижения потерь и увеличения энергетической эффективности производства. Приведены краткие характеристики энергосберегающих мероприятий для установок общепромышленного назначения, зданий и некоторых отраслей промышленного производства. Дана информация о способах оценки энергетической эффективности энергосберегающих мероприятий и об управлении процессом энергосбережения. Учитывая назначение и направленность изложенной информации, основное внимание акцентировано на электрической энергии.

Содержатся сведения о принципах построения и структуре вторичных источников питания, их показателях и схемных решениях основных функциональных узлов: выпрямителей, стабилизаторов, инверторов и корректоров, обеспечивающих эффективное преобразование параметров электрической энергии в современных электропитающих установках для радиоэлектронной аппаратуры связи и обработки информации. Материал сопровождается учебными задачами и практическими схемами вторичных источников.

Приводятся общие представления об электромагнитной совместимости электроэнергетического оборудования, рассматривается классификация видов помех, каналы их проникновения, приводятся методы и средства измерения помех и испытаний на помехоустойчивость. Подробно изложены вопросы обеспечения электромагнитной совместимости и обследования электромаг¬нитной обстановки. Дано описание проблем экологического воздействия электромагнитного поля на человека и методов уменьшения этого воздействия.

В настоящей работе предпринята попытка обобщить инженерные методы построения, настройки, оптимизации автоматических систем регулирования теплоэнергетических объектов, применяя упрощенные методы анализа и синтеза

Содержание практикума охватывает все основные разделы теории линейных и нелинейных цепей. Приведены задачи как иллюстрирующие тот или иной метод расчета, так и возникающие при исследовании реальных электротехнических устройств. Каждой из рассматриваемых тем предшествуют необходимые теоретические сведения, представленные в справочной форме.

В учебнике изложены сведения об элементной базе и устройствах, применяемых в оптоэлектронных приборах (приборы ночного видения, тепловизоры, прицелы, дальномеры). Рассмотрены принцип действия и характеристики источников излучения, фотоприемников, электронно-оптических преобразователей изображений видимого и ИК-диапазонов. Приведены примеры практической реализации оптоэлектронных приборов, решающих задачи визуализации, обнаружения, измерения, управления при наличии помех, дестабилизирующих факторов и жестких габаритно-весовых ограничений.

Монография посвящена решению актуальных проблем создания аппара¬турно-технологических и аппаратурно-физических комплексов применительно к задачам электронного приборостроения, оптимизации аппаратурного обеспе¬чения плазменных технологических процессов в современном вакуумном при-боростроении. Возбуждение химически активных сред рассматривается с учетом энерго- и массообмена (неравновесная плазма). Предложены методы использования высокочастотных полей с особыми частотно-спектральными свойствами для создания однородных и пространственно развитых плазменных объемов. Большое внимание уделено созданию современных высокоэффективных генераторов низкотемпературной плазмы - плазмотронов: Е-типа и Н-типа, гибридных генераторов, а также многоканальных пространственно распреде-ленных генераторов, позволяющих реализовать различные технологические операции. Особое внимание уделяется природоохранным аспектам использования техногенных устройств, какими являются высокочастотные и сверхвысо-кочастотные плазмотроны.

В учебник включены разделы лазерной физики, знание которых необходимо при использовании лазеров во многих областях науки и техники. Рассмотрено распространение волн в различных средах, обоснованы кинетические уравнения, которые лежат в основе теории лазеров, дано решение этих уравнений.

Изложены теоретические основы индукционного и электрокон- тактного нагрева. Обобщены результаты исследований, представлен-ных в российских и зарубежных литературных источниках, а также выполненных в Новосибирском государственном техническом уни-верситете (Россия) и в университете г. Падуя (Италия). Исследованы электромагнитные процессы в системе индуктор-загрузка в установ¬ках индукционного нагрева и в нагреваемых изделиях в установках электроконтактного нагрева. Рассмотрены различные формы изделий, нагреваемых посредством каждого из этих методов. Приведены ана-литические методы расчета параметров электромагнитного поля в нагреваемых изделиях, а также интегральных электрических и энерге-тических характеристик нагревательных установок; результаты ана-литических расчетов сравниваются с данными численного моделиро-вания и физических экспериментов на промышленных установках.

Пособие содержит 16 глав по основополагающим разделам теории сигналов: сигналы и их основные характеристики, динамическое, корреляционное и геометрическое представления сигналов, представление сигналов ортогональными функциями (Раде- махера, Уолша, рядами Фурье и Котельникова и др.), спектральное представление пе-риодических и непериодических сигналов (преобразования Фурье и Лапласа), вейвлет- преобразования сигналов, модулированные сигналы и случайные процессы, дискретные сигналы, дискретное и быстрое преобразования Фурье и вейвлет-преобразования последовательностей, кепстральный анализ и др.

Рассмотрен весь цикл производства электроэнергии на ГЭС и использования гидроэлектростанций как объектов электроэнергетики в электроснабжении потребителей: технологический процесс получения электроэнергии на ГЭС на основе использования водной энергии рек; особенности работы ГЭС в электроэнергетической системе при электроснабжении потребителей; инженерные основы создания ГЭС как промышленного объекта электроэнергетики; обще-энергетические сведения о состоянии гидроэнергетики в России и в мире. По этим направлениям излагаются специальные вопросы. В их числе: использование энергии рек и преобразование ее в электрическую энергию на гидротурбинных установках; регулирование стока рек водохранилищами; место ГЭС в электроэнергетических системах; гидротехнические сооружения; выбор основных гидроэнергетических параметров при проектировании ГЭС; сведения по общей гидроэнергетике России и мира.

Изложены научные основы систем тягового электроснабжения на постоянном токе. Приведены краткие сведения о развитии знаний об электричестве и электрической тяге, устройствах генерации и транспорта электроэнергии. По-казаны принципы устройства систем тягового электроснабжения, рассмотрены устройство, схемы, параметры внешней системы, подстанций и тяговых сетей. Приведены описания организации движения поездов, тяговых нагрузок, режи-мов напряжения и надежности системы. Подробно рассмотрены методы электрических расчетов и выбора параметров элементов системы. Даны сведения по защите тяговых сетей от сверхтоков и подземных сооружении от блуждающих токов. Рассмотрены вопросы энергосбережения, электромагнитной совместимости, электробезопасности, защиты от перенапряжений, организа¬ции эксплуатации. Математической основой учебника является теория вероятностей, сведения о которой обобщены в отдельной главе.

Основное содержание учебного пособия составляют комплексные задачи и задания как по традиционным разделам курса ТОЭ, так и по новым разделам, посвященным основам теории цепей информационного типа. Основные положения теории цепей, необходимые для решения комплексных задач, изложены в кратком (справочном) виде. Примеры решения комплексных задач и рекомендации по выполнению комплексных заданий даны в полном, развернутом виде с толкованием как электротехнических аспектов, так и математических. Комплексные задачи и задания, включенные в пособие, прошли апробацию на факультете мехатроники и автоматизации, а также факультете автоматики и вычислительной техники. Рекомендуется для проведения практических занятий, аудиторной и внеаудиторной индивидуальной работы студентов, а также в качестве расчетно-графических заданий.

Журнал представляет обзоры, аналитические материалы, новые технические и технологические решения, методологические подходы и методы, результаты экспериментальных исследований и практические рекомендации в таких областях, как охранные системы, поисковая техника, специальные технические средства и технологии антитеррористической направленности, статьи по криминалистике, информационной безопасности, защите систем и каналов связи, нормативно-правовым вопросам и другую информацию в области специальной техники гражданского и двойного назначения. Целевая аудитория – разработчики, проектанты и пользователи технических средств обеспечения безопасности, работники правоохранительных органов и охранных структур, научные работники, аспиранты, докторанты и студенты. С 2016 г. журнал не выходит.

Особенность издания - информативность, научная обоснованность, инновационная направленность. Публикуются только достоверные материалы, имеющие научную и практическую ценность. На страницах журнала освещаются вопросы безопасности и эффективности энергетики всех отраслей, энергосбережения, охраны труда, подготовки персонала, новейшие разработки ведущих промышленных и научных организаций, тенденции развития альтернативной энергетики, нормативные акты и документы.

Особенность издания - информативность, научная обоснованность, инновационная направленность. Публикуются только достоверные материалы, имеющие научную и практическую ценность. На страницах журнала освещаются вопросы безопасности и эффективности энергетики всех отраслей, энергосбережения, охраны труда, подготовки персонала, новейшие разработки ведущих промышленных и научных организаций, тенденции развития альтернативной энергетики, нормативные акты и документы. Издаётся с 2005 года. Включён в Перечень ВАК.

Рассмотрены алгоритмы моделирования дискретных и непрерывных случайных величин и процессов. Изложены принципы и алгоритмы моделирования информационных сигналов, описываемых Марковскими процессами с дискретным и непрерывным времени Рассмотрены принципы моделирования систем массового обслуживания. Описаны особенности описания и использования фрактальных и мультифрактальных процессов для моделирования телекоммуникационного трафика. Анализируются методы и примеры моделирования информационных систем с использованием специализированных пакетов прикладных программ Matlab, Opnet, Network simulator.

В пятом томе задачника в первой части представлены задачи по оценке сигналов, их параметров и энергетических спектров. Рассмотрены задачи на вычисление границ Рао-Крамера для дисперсии оценок, на определение оценок методами максимального правдоподобия и байесовских критериев, а также задачи на оценивание случайных сигналов фильтрами Винера и Калмана, приведены примеры приложения теории нелинейного оценивания (метод Стратоновича) и задачи на оценивание спектра. Во второй части пособия даны задачи на вычисление энтропии распределений, а также задачи по кодированию и по оценке помехоустойчивости систем передачи сообщений.

Изложены основные вопросы по проблематике зеркальных антенн для земных станций спутниковой связи (ЗССС): взаимосвязь параметров антенн и параметров систем спутниковой связи, методы расчетов зеркальных антенн, практически исчерпывающая информация об облучателях антенн, вопросы влияния конструктивных элементов антенны на ее характеристики излучения, оценка характеристик излучения зеркальных антенн в ближней зоне, методы измерения параметров антенн для ЗССС.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на совершенствование систем охлаждения электронных приборов с теплопередающим трактом на основе жидкостной магистрали, разработку конструкций высокоэффективных тепловых труб большой протяженности, создание методов проектирования теплорассеивающих элементов, построение систем охлаждения электронных приборов на основе унифицированных термоэлектрических батарей и разработку способов термостатирования приборов в условиях изменяющейся температуры окружающей среды.

Изложены общие положения теории электромагнитных волн и устройств СВЧ, рассмотрены различные линии передачи, включая волноводы прямоугольного и круглого сечения, коаксиальные и микрополосковые линии, указаны способы согласования их сопротивлений. Также рассмотрены объемные резонаторы, построенные на основе линий питания, и элементы СВЧ. В завершении рассмотрены различные виды малогабаритных микрополосковых антенн СВЧ.

Книга представляет собой классический курс антенно-фидерных устройств. В учебном пособии на современном уровне изложены общие вопросы теории приемных и передающих антенн, теории антенных решеток, рассмотрены многочисленные антенны, начиная с простейшего диполя и щелевой антенны и заканчивая сложными зеркальными антеннами, указаны особенности антенн для линий связи различных диапазонов частот. Особое внимание уделено вопросам высокочастотного питания антенн и элементам волноводной техники.

В книге изложены вопросы теории электромагнитных волн под углом зрения применения основных ее положений в технике СВЧ и антеннах. Рассмотрены вопросы излучения, распространения, преломления, отражения и возбуждения таких волн в свободном пространстве и в направляющих системах.

Рассмотрены принципы построения спутниковых систем связи и их составных частей. Приведены основные понятия, термины и параметры, виды служб. Освещены вопросы электромагнитной доступности и надёжности, виды помех. Анализируются методы и виды многостанционного доступа, виды модуляции и помехоустойчивого кодирования, а так же принципы действия современных спутниковых модемов. Описаны способы сжатия сигналов для сокращения информационной избыточности, приведены особенности и перспективы развития спутниковых сетей VSAT. Рассмотрены особенности мобильных спутниковых систем связи и общие технологии формирования цифровых потоков информации, особенности цифрового спутникового телевещания. Приведены основные энергетические соотношения на линии связи для спутников с использованием геостационарной орбиты.

Изложены методы расчёта и оптимизации шумовой добротности антенн земных станций спутниковой связи. Рассмотрены особенности расчёта направленных свойств, шумовой температуры и шумовой добротности зеркальных антенн, лучеводов, антенных решёток. Для повышения точности расчетов вместо яркостной шумовой температуры используется её действующее значение. Шумовая температура окружающей среды определяется в той же системе координат, что и диаграмма направленности антенны. Обсуждаются пути повышения эффективности зеркальных антенн спутниковой связи. Разработанные автором и представленные в книге соотношения, выводы, рекомендации, программы могут быть использованы при работе над курсовыми и дипломными проектами, при подготовке диссертаций, разработке, промышленном производстве зеркальных антенн спутниковой связи, а также усовершенствовании готовых антенн, находящихся в эксплуатации.

Рассмотрены принципы построения классификация и основные характеристики систем подвижной радиосвязи. Систематизированы обширные сведения об особенностях организации радиосвязи с подвижными объектами и передачи массовых сообщений, в том числе об особенностях построения, функционирования и проектирования сотовых сетей с кодовым разделением каналов. Изложены принципы построения профессиональных (транкинговых) систем подвижной радиосвязи. Рассмотрены принципы построения и технические характеристики систем беспроводного доступа. Анализируются различные варианты применения беспроводных сетей и обсуждаются получаемые в результате их использования преимущества. Рассмотрены системы радиодоступа на основе передачи сообщений с расширенным спектром. Приведены характеристики широко распространенных стандартов широкополосной беспроводной связи и систем беспроводной телефонии IEEE 802.Их, IEEE 802.16., LTE и др. Рассмотрены вопросы организации спутниковых сетей связи и навигации. Приведены основные показатели систем и сетей спутниковой связи и зоны видимости, покрытия, обслуживания. Анализируются виды многостанционного доступа. Даны основные технические показатели земных станций и космического сегмента систем спутниковой связи и навигации.

Изложены основные подходы и методы современной криптографии для решения задач, возникающих при обработке, хранении и передаче информации. Основное внимание уделено новым направлениям криптографии, связанным с обеспечением конфиденциальности взаимодействий пользователей компьютеров и компьютерных сетей. Рассмотрены основные шифры с открытыми ключами, методы цифровой подписи, основные криптографические протоколы, блоковые и потоковые шифры, криптографические хеш-функции, а также редко встречающиеся в литературе вопросы о конструкции доказуемо невскрываемых криптосистем и криптографии на эллиптических кривых. Изложение теоретического материала ведется достаточно строго, но с использованием элементарного математического аппарата. Подробно описаны алгоритмы, лежащие в основе криптографических отечественных и международных стандартов. Приведены задачи и упражнения, необходимые при проведении практических занятий и лабораторных работ.

В монографии изложены основные подходы и методы современной криптографии и стеганографии для решения задач, возникающих при обработке, хранении и передаче информации. Рассмотрены основные шифры с открытыми ключами, методы цифровой подписи, основные криптографические протоколы, блоковые и потоковые шифры, криптографические хеш-функции, а также редко встречающиеся в литературе вопросы о конструкции доказуемо невскрываемых криптосистем и криптографии на эллиптических кривых. Рассмотрены вопросы, связанные с использованием случайных и псевдослучайных чисел в системах защиты информации. Приведено описание основных идей и методов современной стеганографии. Подробно описаны алгоритмы, лежащие в основе криптографических отечественных и международных стандартов. Многие из приведенных в книге результатов исследований, полученных авторами в последние годы, признаны специалистами в России и за рубежом.

Приведено систематическое и доступное изложение теоретических основ и практических вопросов проектирования и построения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Изложены принципы распространения оптических сигналов по оптическому волокну (ОВ), рассмотрены конструктивные элементы оптических кабелей (ОК), особенности их конструкции и маркировки, приведены основные их параметры и методы расчета. Большое внимание уделено практическим вопросам - процессу проектирования, строительству, монтажу и технической эксплуатации ВОЛС; использованию оконечного оборудования и пассивных элементов; измерениям и измерительным приборам.

Систематизированы сведения в области преобразования и обработки информации в системах связи с подвижными объектами, причем основное внимание сосредоточено на речевых сигналах. Изучаются процедуры преобразования и обработки информации, осуществляемые в основном в абонентском терминале – ключевом элементе любой системы связи с подвижными объектами. Последовательно рассматриваются вопросы формирования и преобразования речевого сигнала на пути от микрофона на передающей стороне до телефона (громкоговорителя) – на приемной, особое внимание уделено вопросам кодирования речи.

Изложены теоретические и практические вопросы, математические методы и программное обеспечение радиотехнических систем и устройств для выявления и технического анализа радиоизлучений, измерения параметров сигналов, напряженности электромагнитного поля, пеленгования и определения положения источников радиосигналов и радиопомех, обнаружения утечек информации и проведения специальных исследований. Подробно рассмотрены особенности построения современных одноканальных и многоканальных широкополосных цифровых панорамных радиоприемных устройств и пеленгаторов, анализаторов сигналов GSM, CDMA, DVB -T/H, TETRA и DECT. Третье издание книги, второе вышло в 2010 г., было частично переработано и дополнено: во вторую главу добавлены материалы по построению и техническим характеристикам цифровых панорамных приемников АРГАМАК-М и АРГАМАК «ПЛЮС», в четвертую – данные по двухканальному панорамному радиоприемному устройству АРК-Д11 «ПЛЮС», в седьмую – материалы по ручному радиопеленгатору АРК-PП3М, мобильным и разворачиваемым автоматическим пеленгаторам с диапазоном рабочих частот от 1,5 до 8000 МГц. В пятой главе переработан материал по сигналам радиоэлектронных средств УКВ диапазона, добавлены разделы по структурам сигналов DVB-T/H, TETRA и DECT. В шестую главу включены сведения по цифровым измерительным детекторам и измерению занятости радиочастот, по анализаторам радиосигналов DVB-T/H, TETRA и DECT.

Рассмотрены основные характеристики, методы описания и преобразования детерминированных сигналов во временно́й и в частотной области. Даны определение и краткая классификация сигналов, рассмотрены основные характеристики и методы геометрического представления сигналов. Рассмотрены вопросы спектрального анализа периодических и непериодических сигналов, свойства и методы вычисления преобразования Фурье. Приведены основные модели испытательных сигналов и их спектры, дано определение и рассмотрены методы описания линейных стационарных систем во временно́й или в частотной области. Рассмотрены энергетические частотные характеристики и различные методы оценки эффективной ширины спектра сигналов, а также их авто- и взаимокорреляционные характеристики. Рассмотрены процессы дискретизации непрерывных видеосигналов во времени, их квантования по уровню и кодирования квантованных сигналов. Даны понятия комплексного узкополосного сигнала и его комплексной огибающей, определено преобразование Гильберта во временно́й и в частотной области, рассмотрены аналитический сигнал и его основные свойства и вопросы квадратурной дискретизации узкополосных сигналов. Теоретический материал сопровождается большим количеством примеров, представляющих самостоятельный интерес.

На современном уровне рассмотрены теоретические и практические вопросы, связанные с использованием оптических кабелей и пассивных компонентов волоконно-оптических линий связи. Представлена классификация оптических кабелей связи (ОКС) и их основные конструктивные элементы, в том числе приведены конструкции оптических кабелей для грозозащитных тросов, для пневмозадувки, комбинированные конструкции оптических кабелей, подводных оптических кабелей. Рассмотрены оптические волокна (ОВ) – как применяемые на сети России, так и разрабатываемые для будущей реализации. Описаны основные передаточные характеристики ОВ и нелинейные эффекты, возникающие в ОВ при передаче сигналов по пассивным оптическим компонентам, куда по определению МСЭ-Т входят оптические соединители, разветвители, аттенюаторы, адаптеры, соединительные шнуры, коммутаторы, изоляторы, циркуляторы, фильтры, мультиплексоры и волновые конверторы, соединительные муфты различного назначения, кабельные вставки, компенсаторы дисперсии. Приведены основные методики монтажа и измерений оптических волокон и кабелей как при строительстве ВОЛС, так и при монтаже и в процессе эксплуатации.

Цифровая обработка «сопровождает» звуковой вещательный сигнал (ЗВС) от пульта звукорежиссера до абонентского приемника - и при аналоговой и при цифровой передаче. Цель обработки заключается в согласовании свойств сигнала, как с возможностями канала передачи, так и с особенностями слухового восприятия. В учебном пособии приведены примеры практических работ по обработке и анализу свойств аудиосигналов в трактах канала звукового вещания. В ходе выполнения работ анализируются основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания. Изучаются результаты использования базовых математических процедур, при цифровой обработке ЗВС. Моделируются способы представления и основные алгоритмы обработки сигнала в канале звукового вещания, включая анализ искажений сигнала на всех этапах его передачи - при первичном цифровом преобразовании и компактном представлении, в процессе автоматического регулирования уровня и аудиопроцессорной обработки. Практические работы выполнены на базе программного звукового редактора COOL-2000, математических пакетов Mathcad и Matlab, но при их выполнении могут быть использованы и другие программы.

В первом томе трехтомного пособия с единых позиций рассматриваются основные понятия теории передачи сигналов, первичные и вторичные сети электросвязи. Особое внимание уделено вопросам построения телекоммуникационных транспортных сетей и сетей доступа, проблемам управления сетями. В книге содержатся примеры построения сетей на основе реального оборудования, широко используемого на сетях электросвязи России. В четвертом издании (третье издание книги вышло в 2005 г.) материал существенно дополнен и актуализирован с целью отразить последние достижения в области телекоммуникаций.

Рассмотрены инновационные разработки в сфере информационных технологий и связи с использованием новых сигнальных конструкций, алгоритмов обработки информации и протоколов информационных систем (ИС). Разработки основаны на применении кодов восстановления целостности (КВЦ) информации, включающих элементы двоичного помехоустойчивого кодирования и криптографии Шеннона и обеспечивающих комплексность защиты информации от всех видов воздействия на нее в рамках единого алгоритма обработки информации при однократном введении избыточности. Протоколы ИС, использующих КВЦ, могут применять принципы адаптивного и робастного управления передачей в системе. Использование этих разработок расширяет функциональные возможности и улучшает характеристики информационных (информационно-телекоммуникационных) систем. В частности, системы приобретают свойство повышенной устойчивости к преднамеренным деструктивным воздействиям на систему (устойчивость к кибертерроризму).

Звуковое вещание было и будет востребованным в общем ряду с большим количеством альтернативных источников информации. Обработка "сопровождает" звуковой вещательный сигнал (ЗВС) от пульта звукорежиссера до абонентского приемника и при аналоговой, и при цифровой передаче. Цель обработки заключается в согласовании свойств сигнала, как с особенностями слухового восприятия в помещении прослушивания, так и с возможностями канала передачи. В книге рассмотрены основные характеристики сигналов и каналов звукового вещания; базовые процедуры, используемые при цифровой обработке ЗВС; способы представления и основные алгоритмы обработки сигнала в канале звукового вещания, включая анализ искажений сигнала на всех этапах его передачи - при первичном цифровом преобразовании и компактном представлении, в процессе ручного регулирования уровня и аудиопроцессорной обработки. Особое внимание уделено алгоритмам обработки ЗВС, а также проблемам объективной оценки качества вещательного сигнала в системах, не нормируемых в рамках современного метрологического обеспечения и не отраженных в известных нам учебных изданиях.

На базе системы инженерного проектирования MatLab рассматриваются практические вопросы составления компьютерных программ для реализации функциональных цифровых моделей радиоустройств и систем. Соответствующие цифровые модели представлены в объеме достаточном для составления программ. В программах используются дискретные модели радиосигналов – аналоговых и цифровых, детерминированных и случайных. Рассматриваются примеры реализации алгоритмов, в основе которых лежат как временные, так и спектральные методы анализа. Показаны возможности реализации метода комплексной огибающей при моделировании устройств и метода информационного параметра – для моделирования радиосистем. Рассмотрен пример проведения машинного эксперимента для моделирования помехоустойчивости системы цифровой связи. Приведенные в книге программы доступны для скачивания на сайте издательства.