Электроника, радиотехника и системы связи

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.

Описаны область, объекты и виды профессиональной деятельности бакалавров и специалистов по направлениям подготовки в области радиоэлектроники, их профессиональные задачи и необходимые компетенции. На основе анализа истории и современных тенденций развития различных направлений радиоэлектроники освещены закономерности, связывающие теоретические и практические достижения в отраслях инфокоммуникаций, приборостроения, радиотехники и электроники.

Представлены основные положения теории телетрафика, модели систем обслуживания вызовов, основы теории очередей и сетей массового обслуживания с пакетной коммутацией. Приведены характеристики самоподобного случайного потока требований и их виды. Рассмотрены методы определения характеристик пакетных сетей.

Квантовая электроника — ведущий российский научный ежемесячный журнал в области лазеров и их применений, а также по связанным с ними тематикам. Издание основано Н.Г. Басовым в январе 1971 г. Индекcируется в базах данных Scopus и Web of Science.

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

Изложены научные основы экономики отрасли инфокоммуникаций на основе выявления экономических границ отрасли, особенностей производства и потребления услуг, специфики рыночной среды во взаимосвязи с научно-техническим прогрессом и макроэкономическим развитием. Раскрыты сущность комплексной отрасли инфокоммуникаций и ее производственных ресурсов, задачи и объекты государственного регулирования ее деятельности. Показано влияние конвергенции и научно-технического прогресса на отраслевые свойства услуг, состав производственных ресурсов и трансформацию организационной модели бизнеса инфокомуникационных услуг. Особое внимание уделено обоснованию экономической модели интегрального производства и потребления услуг, роли радиочастотного ресурса и ресурсов нумерации в производстве услуг, методики многофакторного прогнозирования развития отрасли и оценки состояния и потенциала инфокоммуникационного развития страны.

Изложены разделы по теории цифровой передачи непрерывных сообщений, входящие в рабочую программу курса «Общая теория связи». Рассмотрены вопросы кодирования непрерывных сообщений методами импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), с предсказанием и дифференциальной ИКМ (ДИКМ), нашедших широкое применение в различных приложениях инфокоммуникаций. Основное внимание уделено расчету эффективности и помехоустойчивости цифровых систем передачи с ИКМ и ДИКМ. Рассмотрены методы адаптации в системах с ДИКМ. Приведено техническое задание на курсовой проект и даны методические рекомендации по его выполнению.

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.

Рассмотрена архитектура телекоммуникационной системы АХЕ 10/АХЕ 810 и основные аспекты ее обслуживания. Организация и алгоритмы управления станционными данными эксплуатационным персоналом АХЕ 10/АХЕ 810. Приведены примеры, отражающие реальные ситуации управления станционными данными и процедуры управления системой. Рассмотрена архитектура протокола ОКС №7, его реализация в телекоммутационной системе, структура сообщений ISUP-R, справочные данные необходимые для анализа формата сигнальных единиц при работе с трейсерами протокола ОКС №7. Приведены примеры анализа и варианты заданий. Содержание пособия соответствует требованиям ФГОС для освоения обязательной профессиональной образовательной программы.

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.

Рассмотрены существующие математические модели информационных потоков в интернет-каналах, в том числе: способы описания интернет-трафика в рамках OSI-модели; классические модели интернет-трафика (пуассоновская модель сетевого трафика, on-off источники, abt-модель, cамоподобные модели трафика); модели процесса передачи данных по компьютерным сетям (модель М/М/1, жидкостная модель интернет-трафика); программные средства модели- рования трафика, в том числе, сетевой симулятор NS-2. Особое внимание уделено жидкостной модели интернет-трафика, а также ее дальнейшей модификации – гибридной жидкостной модели, позволяющей учесть, с одной стороны, статистические свойства источников трафика, с другой, современные механизмы, обеспечивающие заявленное провайдером гарантированное качество обслуживания пользователей сети Интернет. Представлены результаты анализа статистических свойств реального трафика, передаваемого в современных высокоскоростных интернет-каналах, а также примеры использования гибридной жидкостной модели информационных потоков для исследования особенностей функционирования сетевого оборудования магистральных интернет-каналов.

Рецензируемый международный научно-технический журнал с открытым доступом, посвященный последним достижениям радиоэлектроники и связи. Редакция журнала отдаёт предпочтение практическим исследованиям, связанным с освоением критических промышленных технологий, реализация которых обеспечит создание высокоэффективной конкурентоспособной радиоэлектронной продукции. Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий (с 15.04.2021), рекомендованных ВАК для публикации основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук. Журнал ориентирован на научные специальности: 2.2.2. Электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств (технические науки) 2.2.8. Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды (технические науки) 2.2.13. Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения (технические науки) 2.2.14. Антенны, СВЧ-устройства и их технологии 2.2.15. Системы, сети и устройства телекоммуникаций (технические науки) 2.2.16. Радиолокация и радионавигация (технические науки)

Учебное пособие содержит материал по первой части специальной учебной дисциплины «Сети связи и системы коммутации», читаемой для бакалавров дневного и заочного отделений по направлению подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». В пособии рассматриваются базовые принципы построения и функционирования цифровых систем коммутации. Основное внимание уделено изучению систем коммутации каналов, рассмотрены также перспективные системы, включающие оборудование пакетной коммутации.

Учебное пособие содержит материал по второй части специальной учебной дисциплины «Сети связи и системы коммутации», читаемой для бакалавров дневного и заочного отделений по направлению подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». В пособии рассматриваются базовые принципы построения и функционирования сетей электросвязи. Основное внимание уделено телефонным сетям, сетям доступа, сетям ОКС№7, рассмотрены также перспективные сети NGN, IMS, будущие сети (Future Networks) и Интернет вещей.

Рассмотрены основы построения инфокоммуникационных систем и сетей с коммутацией каналов и пакетов. Учебник написан в соответствии с Учебным планом подготовки бакалавров по направлению 11.03.02 - «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

В учебном пособии «Задачник по курсу основы теории массового обслуживания» рассматриваются вопросы обслуживания трафика телекоммуникационных мультиссрвисных сетей.

Учебное пособие «Цифровая обработка сигналов и сигнальные процессоры» в доступной форме изложен материал, описывающий процессы, происходящие в устройствах цифровой обработки сигналов (ЦОС). Описаны процессы дискретизации и квантования сигналов, приводятся сведения из теории Z-преобразования, быстрого преобразования Фурье, вейвлет-преобразования, обширный материал посвящен цифровым фильтрам, цифровым генераторам, фазорасщепителям, демодуляторам и т.д. Рассмотрена архитектура сигнальных процессоров и организация вычислений в них, приведены методики расчета различных устройств ЦОС и программы их расчета и моделирования. По сравнению с первым изданием расширен раздел «Дискретное преобразование Фурье» и добавлены материалы по синтезу цифровых фильтров в программной среде Matlab, Материал пособия содержит много рисунков, поясняющих происходящие в устройствах ЦОС процессы, а также временные диаграммы, графики и характеристики различных устройств ЦОС.

В учебном пособии рассматриваются вопросы управления современными сетями связи. Рассматривается организация сети управления электросвязью TMN (Telecommunication Management Network) на основе рекомендаций МСЭ-Т серии М.ЗООО. В конспекте приводится базовая информация по структуре и особенностям протоколов SNMP. Приведены данные по рекомендациям еТОМ, подготовленными TMF и МСЭ-T. Дан список литературы для углублённого изучения основ управления сетями связи.

В учебном пособии рассматриваются вопросы использования аппаратных средств в телекоммуникационных системах и средствах связи. Приводится базовая информация по аппаратным средствам, сведения по архитектуре и способам построения современных аппаратным средствам. Даются общие сведения по архитектуре, характеристикам и способам применения сетевых процессоров, процессоров ввода/вывода, процессоров цифровой обработки сигналов. Приводятся сведения по тенденциям развития аппаратных средств.

Учебное пособие «Теория информации и кодирования (Часть 2)» в форме лекций содержит основы теории информации и кодирования, разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки дипломированных специалистов 10.05.02 - Информационная безопасность телекоммуникационных систем, утвержденного 16.11.2016 Министерством образования Российской Федерации и предназначено для студентов соответствующей специальности, обучающихся на 3-м курсе, на Факультете телекоммуникаций и радиотехники для самостоятельной подготовки к практическим и лабораторным занятиям, экзамену по курсу.

Учебное пособие «Теория информации и кодирования (Часть 1 - Теория потенциальной помехоустойчивости)» в форме лекций содержит основы теории потенциальной помехоустойчивости телекоммуникационных систем, разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки дипломированных специалистов 090302 - Информационная безопасность телекоммуникационных систем, утвержденного 17.01.2011 Министерством образования Российской Федерации и предназначено для студентов соответствующей специальности, обучающихся на 3-м курсе, на Факультете телекоммуникаций и радиотехники для самостоятельной подготовки к практическим и лабораторным занятиям, зачету и экзамену по курсу.

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.

В учебном пособии рассмотрены волноводные структуры, в которых за счет малого по сравнению с длиной волны поперечных размеров имеются запредельные (запрещенные) зоны частот (энергий). Показано, что введение активных сред приводит к качественному изменению физических свойств этих структур - запредельные области трансформируются в зоны усиления. Рассмотрены возможности создания нового класса микроэлементов и наноэлементов на базе запредельных структур в различных частотных диапазонах электромагнитного излучения: от микроволнового до оптического. Описываются особенности распространения электромагнитных волн в безграничных изотропных и анизотропных средах в областях их запредельных параметров, особенности отражения и прохождения волн через границы раздела с запредельными средами. Рассмотрено распространение волн в запредельных однородных и неоднородных волноводных структурах, в периодических структурах. Описываются особенности резонансных свойств экранированных структур с запредельными средами. Авторами не ставилась задача полного охвата известного к настоящему времени материала, имеющейся литературы и авторских приоритетов.

Учебное пособие содержит материал по дисциплине «Контроль качества предоставления услуг (SLA) в сетях IP/MPLS», читаемой для студентов очной полной формы обучения по направлению подготовки магистра «210700 -Инфокоммуникационные технологии и системы связи» магистерской программы «Информационные технологии и сервисы в инфокоммуникациях», в котором рассматриваются целый ряд технологий обеспечения качества предоставления услуг в IP ориентированных сетях. Содержание курса обеспечивает слушателей необходимым объемом знаний для анализа и решения задач обеспечения качества обслуживания в IP-сетях.

Рассматриваются принципы и средства межсетевого взаимодействия, принципы маршрутизации сообщений в глобальных сетях пакетной коммутации, основные технологии. Описано функционирование и основные характеристики маршрутизаторов, приводятся примеры конфигурирования сетевых устройств, их проверки и отладки. Данная дисциплина «Технологии пакетной коммутации глобальных сетей» входит в учебный план подготовки магистров по направлению «11.04.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Учебное пособие может быть также полезно студентам по направлению подготовки специалистов 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», а также слушателям курсов повышения квалификации в Самарском региональном техническом тренинг центре.

Рассматриваются принципы построения сетей пакетной коммутации, основные технологии локальных сетей, принципы и средства межсетевого взаимодействия, принципы построения и функционирования глобальных сетей. Описано функционирование и основные характеристики коммутаторов и маршрутизаторов, приводятся примеры технологий конфигурирования устройств, их проверки и отладки.

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 учебном пособии приводится систематизированный материал по курсу «Специальный курс по рабочей специальности» для бакалавров направления подготовки 11.03.02 - «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». 

Рассматриваются типы и конструкции оптических волокон (ОВ) и оптических кабелей (ОК). Излагаются основные положения и технологии строительства волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП). Описываются с учетом последних достижений строительной техники технологические особенности прокладки оптических кабелей в телефонной канализации, в грунт, в том числе методом пневмозадувки в пластиковые трубы. Рассматриваются вопросы подвески ОК на опорах ЛЭП и железных дорог, монтаже соединительных муфт, технадзора за строительно-монтажными работами на ВОЛП. Рассматриваются новые перспективные технологии строительства ВОЛП. Излагаются основные положения измерения в процессе строительства, включая приемо-сдаточные измерения. Приводятся сведения о составлении необходимой документации на законченные строительством линейные сооружения ВОЛП в соответствии с требованиями действующей нормативной документацией. 

Представлены методы измерений КЛС на переменном и постоянном токе. Рассмотрены оптимальные алгоритмы по выбору методов определения расстояния до места повреждения КЛС. Представлены нормативные значения параметров КЛС на все сроки их эксплуатации. Даны методические рекомендации по диагностике линий цифровых сетей доступа на медных кабелях связи.

Представлены традиционные методы монтажа электрических кабелей. Более подробно рассмотрены современные технологии американских фирм «ЗМ», «АМР», кРАИХЕМ». «КСС-контакт».

Представлены основные положения технической эксплуатации ВОЛП, даны сведения по принципам организации и последовательности проведения планово-профилактических работ, методам проведения измерений на ВОЛП, особенностям контроля за состоянием линейно-кабельных сооружений ВОЛП в процессе эксплуатации.

Представлена технология проведения аварийно-восстановительных работ на ВОЛП, даны сведения по объему и последовательности проведения работ, составу и комплектации аварийно-восстановительных бригад, методам проведения измерений при АВР на ВОЛП, особенностям монтажа оптических кабельных вставок.

Рассмотрены современная элементная база силовой электроники, методы управления и способы защиты силовых ключей, приведены описание и анализ работы выпрямителей и регуляторов, включая анализ коммутационных процессов и оценку влияния преобразователей на питающую сеть. Дан анализ ущерба от высших гармоник в СЭЭС и мероприятия по его снижению. Приведены сведения об активных энергетических фильтрах, позволяющих эффективно решать проблему качества электроэнергии в автономных электроустановках. Изложены схемы и режимы работы зависимых и автономных инверторов и преобразователей частоты на их основе, включая НПЧ матричного типа на современных ключевых элементах. Приведено описание нового класса выпрямителей и инверторов, построенных на базе трансформаторов с вращающимися магнитными полями. Изложены способы построения систем управления судовыми преобразователями и моделирование преобразователей в среде Micro-Cap. Приведены сведения о реально применяемых преобразователях на судах, а также рассмотрены вопросы обеспечения качества электрической энергии на входе и выходе ПП и улучшение их электромагнитной совместимости с питающей сетью и нагрузкой. Дана оценка влияния качества электроэнергии на виброакустические характеристики судового электрооборудования и самих ПП.

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

В пособии рассмотрены структура, принципы построения, основы конфигурирования, мониторинга и эксплуатации цифровых АТС на базе оборудования «Протон-ССС», производимого научно-производственным предприятием «СПЕЦСТРОЙ-СВЯЗЬ» (г. Таганрог).

В учебном пособии на современном уровне, последовательно и в сжатой форме излагаются общие принципы усиления и генерации электромагнитных колебаний в квантовых системах с использованием явления индуцированного излучения, а также сущность известных методов получения инверсии населенностей квантовых состояний в различных средах. Кратко описаны принципиальные конструктивные особенности лазеров и мазеров, методы управления характеристиками лазерного излучения, при этом основное внимание уделяется тем типам приборов и устройств квантовой электроники, которые составляют основу современной лазерной техники, описаны важнейшие их применения. Каждый раздел содержит контрольные задания и тестовые вопросы самоконтроля.

В пособии рассмотрены модели основных элементов радиотехнических цепей, описаны методы аппроксимации основных характеристик нелинейных элементов и методы экспериментального определения параметров моделей элементов, приведены примеры идентификации параметров моделей.

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.

В данном учебном пособии обобщены теоретические представления и фундаментальные закономерности явлений, лежащих в основе спинтроники. Также рассмотрены принципы функционирования и конструкции спинтронных элементов и систем для обработки информации. Издание подготовлено на основе материала курса лекций и практических занятий, проводимых по дисциплине «Спинтроника» для студентов первой ступени высшего образования и магистрантов, обучающихся по специальностям «Микро- и наноэлектронные технологии и системы», «Квантовые информационные системы», «Нанотехнологии и наноматериалы (в электронике)» в Белорусском государственном университете информатики и радиоэлектроники.

Впервые технологии микро- и наноэлектроники рассмотрены неразрывно с технологиями высокочистых веществ и материалов в основополагающем ключе «высокая чистота материала — высокое качество продукции». Рассмотрены основные процессы получения высокочистых веществ и материалов на их основе, процессы и технологии получения эпитаксиальных структур кремния, арсенида галлия и др., технологии их обработки при переходе к компонентам электронной техники. Пособие может быть использовано студентами всех форм обучения, в том числе и по смежным специальностям, как для самостоятельной работы, так и выполнения курсовых проектов, а также в качестве конспекта лекций по курсу «Технология материалов электронной техники». Содержит перечень контрольных вопросов для оценки усвоения студентами материала.

Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лабораторных работ по дисциплине, включающих основные теоретические положения курса, вопросы и задания, методические указания по выполнению работ, указания по технике безопасности, литературу, приложения

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

Пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта, программой и учебным планом дисциплины. Содержит курс лекций по дисциплине, включающих основные теоретические сведения по существующим современным системам радиосвязи, методам частотно территориального планирования, обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, ведения метрологической работы на предприятиях связи, перспективам развития систем радиодоступа

Материал методического пособия представляет собой часть курса лекций для студентов очной и очно-заочной форм обучения физического факультета. На основе монографий, учебников, научных статей, различных электронных источников рассматриваются основные современные и перспективные на правления функциональной электроники.

Представлены устройства синхронизации, используемые в радиосвязи и радионавигации. На основе моделей Стратоновича анализируется помехоустойчивость систем амплитудной, частотной и фазовой манипуляций (телеграфии). Рассматривается синхронизация в широкополосных системах. Приводятся статистические характеристики цифровых систем синхронизации при наличии шумовых и гармонических помех.

Рассмотрены основы теории обнаружения сигналов и ее основные направления от классического подхода, включая последовательное обнаружение, до разделов, касающихся обнаружения сигналов при априорной неопределенности, включая непараметрическое обнаружение (знаковые обнаружители, обнаружители Вилкоксона, Манна–Уитли и др. с примерами АОЭ обнаружителей) и адаптивный прием. Приводятся алгоритмы обнаружения случайных сигналов на основе приемников Стратоновича–Сосулина и приемника Швеппе. Рассмотрены обнаружители с постоянным уровнем ложной тревоги и примеры робастных обнаружителей.

Последовательно изложены как принципы построения и работы основных типов аналоговых усилителей, так и наиболее часто используемых схем, построенных на их основе. Приведена и подробно рассмотрена схемотехника базовых цифровых функциональных элементов телекоммуникационных систем и систем обработки информации. Материал, представленный в пособии, имеет практическую направленность и позволяет обеспечить формирование необходимых компетенций обучающихся.