Радиотехника. Электроника

В пособии, предназначенном для самостоятельного изучения основных разделов теории электрических цепей, изложены основы синтеза двухполюсных и четырехполюсных линейных и нелинейных электрических цепей, аналоговых фильтров, амплитудных, фазовых и гармонических корректоров, дискретных и цифровых фильтров и оптимизация электрических цепей. Изложенная теория проиллюстрирована многочисленными примерами, позволяющими лучше усвоить теоретический материал при самостоятельном изучении этой дисциплины. В конце каждой главы приведены основные результаты и выводы, вопросы для самоконтроля и задачи для самостоятельного решения, ответы на которые представлены в конце книги. Пособие может быть использовано как при традиционных, так и дистанционных технологиях обучения.

Методические указания соответствуют программе дисциплины «Основы электроники и схемотехники», которая является подготовительной для изучения дисциплин: «Архитектура вычислительных систем», «Основы теории управления», «Микропроцессорные системы». Поэтому рассмотрение материала в целом ориентировано на схемотехнику ЭВМ, а в некоторых частях — на теорию управления.

Представлены результаты детального исследования газоразрядного He—Ne-лазера с длиной волны 1,52 мкм для телекоммуникационных систем. Измерен ряд важных параметров лазера, таких как расходимость лазерного излучения (M 2), мощность лазера в зависимости от температуры, стабильность мощности лазера, шумовые характеристики излучения и др. Указано на возможность микроминиатюризации лазера, что представляет интерес при применении его в условиях высокого уровня электромагнитных помех.

С использованием логарифма отношения функционалов правдоподобия решена задача статистического синтеза алгоритма обнаружения пространственных объектов аппаратурой, реализующей гиперспектральный режим наблюдения. Получены характеристики обнаружения объектов с полностью известными параметрами, а также с неизвестной амплитудой.

Постановка проблемы: большинство известных работ по диагностированию динамических систем посвящены описанию методов диагностирования, таких как параметрическая идентификация, использование наблюдателей состояния, аналитической избыточности и др. Однако анализ технологического процесса диагностирования не проводится. Цель: проанализировать технологический процесс диагностирования динамических систем, получив вероятности состояний процесса на основе OSTN-диаграмм ЮЕЕЗ-технологии; развить подход, позволяющий формализовать анализ ЮЕЕЗ-моделей по OSTN-диаграммам. В соответствии с ним должен осуществляться расчет вероятностей состояний процессов диагностирования. Методы: построены рекуррентные уравнения вероятностей состояний, возникающих при диагностировании динамических систем, на основе теории марковских процессов. Результаты: разработан метод построения стохастической матрицы рекуррентных уравнений, для которых известны начальные условия. Суть метода в том, что с помощью разработанных PFDD-диаграмм диагностирования динамических систем строятся OSTN-диаграммы ЮЕЕЗ-технологии. Благодаря этим диаграммам осуществляется не только полное описание технологического процесса диагностирования, но и определение его состояний. Выводы: полученные результаты позволяют оценить качество технологического процесса диагностирования динамических систем. Проведена оценка систем тестового и функционального диагностирования.

Постановка проблемы: в настоящее время для определения координат человека на плоскости используется автономная навигационная система, куда входят трехосевой акселерометр и трехосевой гироскоп. Недостатком данной системы является накопление со временем ошибки информации, поступающей от составляющих системы за счет неучтенных систематических погрешностей. Эту ошибку невозможно компенсировать без дополнительного внешнего источника информации. Цель: исследовать возможность адаптации алгоритмов обработки инерциальной системы определения координат с использованием данных от внешнего источника и разработать алгоритм комплексирования информации в целях компенсации ошибок при позиционировании человека на местности. Результаты: показана возможность и предложен метод комплексирования информации от автономной инерциальной навигационной системы и внешнего независимого источника информации, в качестве которой выступает информационный сигнал от биомеханической модели движения пешехода. Метод представлен в виде двух алгоритмов. Первый алгоритм реализован в виде разомкнутой схемы, при котором структура инерциальной системы не меняется; второй — в виде замкнутой схемы с обратной связью, при этом структура инерциальной системы меняется, однако она более устойчива к изменению предположений, принятых при синтезе предложенных алгоритмов. Практическая значимость: высокоточное определение координат человека на местности необходимо во многих ситуациях, в частности, при проведении спасательных работ сотрудниками МЧС.

Введение: применение многопозиционных радиолокационных систем требует наилучшего, с точки зрения до- стижения заданных значений показателей качества, взаимного расположения их элементов. Для решения этой задачи необходимо оптимизировать пространственную структуру системы, предварительно определив и задав критерий оптимальности. Цель: поиск оптимального варианта размещения элементов многопозиционной радио- локационной системы с некооперируемым источником подсвета, который обладает наилучшим значением пока- зателя качества из заданного конечного количества вариантов пространственной структуры. Результаты: методом полного перебора получен алгоритм оптимизации пространственной структуры многопозиционной радиолокацион- ной станции. Определено количество вариантов и получены результаты оптимизации пространственной структуры многопозиционной радиолокационной системы с некооперируемым источником подсвета и двумя приемными по- зициями. При этом определены точки местоположения приемных пунктов, обеспечивающие максимальное значе- ние целевой функции — площади сечения рабочей зоны при заданных ограничениях и для различных высот полета целей. Эффективность использования алгоритма оценена значением коэффициента увеличения площади рабо- чей зоны.

Представлены результаты исследований в направлении развития фундаментальных основ теории виртуализации с позиций обеспечения информационной безопасности. Основу изложения материала монографии составляет конкретизация концепции теории виртуализации, которая развивается на стратегии защиты дискретной и непрерывной информации, методики, модели, методы и алгоритмы виртуализации процессов защиты информации и принципы анализа их эффективности. Приводятся оригинальные подходы к решению широкого круга задач защиты информации с позиций теории виртуализации, теоретически подкрепленные теоремами, следствиями и их доказательствами. Рассмотрение ведется с согласованных единых позиций, в едином стиле, что не вызовет разночтения в понимании отдельных сложных вопросов.

В монографии предлагается оригинальный подход к теоретическому обоснованию идентификационного анализа инфокоммуникационных систем. Фундаментальную основу предлагаемого подхода составляют авторские методы теории виртуализации: метод формирования виртуальных информационных образов, метод моделирования оценок виртуальных информационных образов, методы виртуализации информационных процессов, методы виртуализации идентификаторов. Отличительной особенностью монографии является фундаментальное рассмотрение основных аспектов идентификационного анализа телекоммуникаций с последующими исследованиями возможностей практической реализации полученных решений.

Методические указания содержат примеры решения типовых задач, индивидуальные задания для самостоятельного решения; справочные таблицы, позволяющие студентам решать задачи без дополнительных справочных материалов.

В методических указаниях представлены задания и методика выполнения расчетно-графической работы по расчету цепей переменного тока.

Цель: разработка высокоточных алгоритмов вычисления производной сигнала для уменьшения ошибок дифферен- цирования пространственного положения объекта. Методы: использование обратного преобразования Фурье приме- нительно к линейной частотной характеристике дифференцирующего фильтра в заданном диапазоне частот. Результаты: показано, что известные дифференцирующие устройства, выполненные на базе операционного усилителя с использо- ванием «C-R»-цепи, а также дискретные алгоритмы дифференцирования, основанные на разложении в степенной ряд частотной передаточной функции идеального дифференциатора, при ограниченном числе членов ряда не обеспечивают линейной частотной характеристики в широком диапазоне частот. Разработан дифференцирующий фильтр для высоко- точного вычисления производной сигнала в широком диапазоне частот от нуля до частоты Найквиста. Получена его им- пульсная характеристика, позволяющая с использованием интеграла Дюамеля сравнительно легко вычислить выходной сигнал дифференцирующего фильтра при заданном входном воздействии.

Постановка проблемы: при обнаружении групповых надводных и воздушных целей, прикрытых действующими в составе групп постановщиками активных помех, определение координат целей с помощью бортовых активных ра- диолокационных станций РЛС имеет недостаточную эффективность. Одним из путей решения задачи в этих условиях является использование в бортовых системах радиотехнического наблюдения отраженных сигналов РЛС противника, работающих в районе конфликта, в качестве источника электромагнитной энергии, подсвечивающей при своей работе в штатном режиме соседние цели. Цель исследования: количественное определение условий применения в пассив- ных бортовых системах радиотехнического наблюдения переотраженных сигналов конкретных типов РЛС корабельного и авиационного базирования, при которых обеспечивается определение координат целей, составляющих группу. Методы: получение соотношений, связывающих дальности между конфликтующими объектами с погрешностями опре- деления координат целей, техническими характеристиками излучателей, эффективных поверхностей рассеивания целей и приемным потенциалом бортовой системы радиотехнического наблюдения. Результаты: построены семейства кривых для оперативной оценки возможностей применения в станциях радиотехнического наблюдения режима приема переот- раженных сигналов, когда в условиях интенсивного применения противником средств радиоэлектронного подавления, при котором определение координат объектов затруднительно или вообще невыполнимо, возможно при использовании «посторонниx» РЛС скрытное определение дальностей до них с требуемой точностью в достаточно широком диапазоне условий. Выбор условий включает, прежде всего, определение приоритетного ряда подсвечивающих РЛС по параметрам обнаружения объектов, критерием выбора является максимум произведения дальностей Rd (от наблюдателя до РЛС «под- света» и от наблюдателя до объекта), когда обеспечивается прием сигналов с заданной вероятностью. Вторым условием выбора типа РЛС является вероятность получения информации о координатах объекта с заданной точностью. Приведены соотношения и примеры графиков, с помощью которых определяются величины сомножителей в произведении Rd.

В учебном пособии рассмотрены основные особенности, структура и классификация формирователей импульсных сигналов субнаносекундной длительности, основные области применения. Методическое пособие подробно останавливается на физических процессах, протекающих во время генерации.

В учебном пособии рассмотрены основные особенности, структура и классификация формирователей импульсных сигналов субнаносекундной длительности, основные области применения. Методическое пособие подробно останавливается на физических процессах, протекающих во время генерации.

Рассматриваются основные вопросы проектирования волоконно-оптических линий передачи. Отмечаются особенности проектирования ВОЛП с использованием технологий спектрального уплотнения DWDM и CWDM. Для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Физика и техника оптической связи», «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Сети связи и системы коммутации», «Защищенные системы связи», а также для подготовки бакалавров по направлению «Телекоммуникации».

Методическая разработка к лабораторным занятиям по дисциплине «Устройства приема и обработки сигналов в защищенных системах радиосвязи» для студентов 4 курса специальности 210403 и студентов 5 курса специальности 090106 и дисциплине «Устройства приема и обработки радиосигналов в системах подвижной радиосвязи» для студентов 4 курса специальности 210402.

Пользуясь данным учебным пособием, студенты в дополнение к лекционным материалам могут более основательно изучать материалы дисциплины, осваивая методики анализа работы схем, расчетов, применяя компьютерное моделирование.

Пользуясь данным учебным пособием, студенты в дополнение к лекционным материалам могут более основательно изучать материалы дисциплины, осваивая методики анализа работы схем, расчетов, применяя компьютерное моделирование.

Представлены методические разработки к 2 лабораторным работам по математическому моделированию антенн СВЧ.

Конспект лекций предназначен для студентов, обучающихся по направлениям: 210700 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи; 210400 – Радиотехника; 230100 – Информатика и вычислительная техника; 200700 – Фотоника и оптоинформатика; 222000 – Инноватика; 231000 – Программная инженерия; 220400 – Управление в технических системах.

Рассматриваются принципы построения систем связи с подвижными объектами, основные технологии беспроводных сетей доступа, способы взаимодействия между мобильными и базовыми станциями и схемы построения приемо-передающих устройств радиосвязи. Описываются принципы формирования канальных сигналов в системах с кодовым разделением, GSM, Wi-Fi, LTE, принципы помехоустойчивого кодирования для борьбы с пакетными ошибками, приводятся примеры расчета характеристик сотовых систем, уровней радиосигнала для систем связи с подвижными объектами и устройств, компенсирующих канальные искажения.

Рассматриваются принципы построения радиорелейных систем подвижной связи, основные технологии беспроводных сетей доступа, способы взаимодействия между мобильными и базовыми станциями и схемы построения приемо-передающих устройств радиосвязи. Описываются принципы формирования канальных сигналов в системах с кодовым разделением, GSM, Wi-Fi, LTE, принципы помехоустойчивого кодирования для борьбы с пакетными ошибками, приводятся примеры расчета характеристик сотовых систем, уровней радиосигнала для систем подвижной связи и устройств, компенсирующих канальные искажения.

Основными целями преподавания дисциплины являются: формирование у студента системы необходимых знаний о физических принципах работы оптоэлектронных и СВЧ приборов, формирование у студента системы необходимых знаний об оптоэлектронных и СВЧ приборах для последующего изучения специальных дисциплин и решения производственных и исследовательских задач, овладение основами расчётов оптоэлектронных и СВЧ приборов, получение общих знаний но их применению. Основными обобщенными задачами дисциплины являются: изучение основных физических законов и явлений, лежащих в основе работы оптоэлектронных и СВЧ приборов, изучение основных характеристик оптоэлектронных и СВЧ приборов, приобретение студентами практических навыков работы с оптоэлектронными и СВЧ приборами, а также аппаратурой для исследования характеристик и измерения параметров этих приборов. Изучению дисциплины ПСВЧ и ОД предшествует формирование общекультурных и профессиональных компетенций в дисциплинах: математический анализ, физика, теория электрических цепей, электроника, электромагнитные поля и волны, метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. Конечным результатом обучения по дисциплине является формирование у студентов основополагающих компетенций но проектированию и практическому применению современных приборов СВЧ и оптического диапазона.

Учебное пособие «Теория электрических цепей» содержит теоретический материал и варианты решения задач по курсу ТЭЦ, изучаемые в первой части курса ТЭЦ. Разработано в соответствии с ФГОС ВПО по направлениям подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника», «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» и предназначено для студентов 1 курса студентов ФБТО для практических занятий и самостоятельной подготовки.

Методические указания к лабораторным работам «Приборы СВЧ и оптического диапазона» содержит методику расчета и измерения основных параметров электровакуумных приборов СВЧ и ОД: отражательного клистрона, лампы бегущей волны (ЛБВ), лампы обратной волны (ЛОВ), гелий-неонового лазера разработаны в соответствии с ФГОС ВПО но направлению подготовки, 11.03.01 Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 11.03.02 и предназначены для студентов 4 курса факультет ФТР для лабораторных занятий.

Представлены методические разработки к лабораторным работам по исследованию характеристик антенн, антенных решеток.

Методические указания к лабораторным работам «Исследование микрополосковых устройств СВЧ» содержит методику расчета и измерения основных параметров полосковых СВЧ-устройств: микрополосковой линии передачи (МПЛ) СВЧ; полосно-пропускающего СВЧ-фильтра; трансформатора и неоднородностей в СВЧ-цепи, разработаны в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки РТ, ИКТ-П, 11.03.01 Информационные технологии и системы связи, 11.03.02 и предназначены для студентов 4 курса факультета ФТР для лабораторных занятий.

Издание содержит методические указания к 4 лабораторным работам.

Методическая разработка к лабораторным работам по 2-й части курса Теории электрических цепей (ТЭЦ) «Исследование переходных процессов, временных и частотных характеристик в линейных электрических цепях» содержит указания по заданию на предварительные расчеты, по выполнению и оформлению результатов, а также краткие теоретические положения к четырем работам по исследованию переходных процессов, частотных и временных характеристик в RLC-цепях дисциплины "ТЭЦ". В дополнении данная разработка содержит пояснения по выполнению указанного цикла работ на ЭВМ. Все эти работы предназначены для выполнения студентами дневной и заочной форм обучения специальностей 210400, 210700, 090302.

В издании содержатся индивидуальные задания по дисциплине «Теория электрических цепей (ТЭЦ)».

Практикум содержит 6 лабораторных работ по теории цепей.

Методическая разработка к лабораторным работам по 2-й части курса ОТЦ «Переходные процессы, временные и частотные характеристики в линейных электрических цепях, длинные линии, нелинейные и автоколебательные цепи» содержит указания по заданию на предварительные расчеты, по выполнению и оформлению результатов, а также краткие теоретические положения к восьми работам по исследованию переходных процессов, частотных характеристик в ЛАС-цепях, режимов работы длинной линии, нелинейных резистивных и автоколебательных цепей дисциплины "Основы теории цепей". В дополнении данная разработка содержит пояснения по выполнению указанного цикла работ на ЭВМ. Все эти работы предназначены для выполнения студентами дневной и заочной форм обучения специальностей 201000, 200900. 201100, 200700, 550400.

Практикум содержит 8 лабораторных работ по теории цепей.

Учебное пособие к курсовой работе по 3-й части курса ОТЦ «Расчёт электрических фильтров по рабочим параметрам» содержит указания по проектированию электрических фильтров различных типов. Рассмотрены вопросы аппроксимации по Баттерворту и Чебышеву, вопросы реализации схем по Дарлингтону и Попову. Даны пояснения для расчёта рабочего ослабления и фазы фильтров нижних, верхних частот и полосовых. В дополнении данная разработка содержит пояснения по выполнению расчётов частотных и временных характеристик лестничных фильтров на ЭВМ с применением программы MathCAD.

Лабораторный практикум рассчитан на выполнение четырех работ. В первых двух лабораторных работах основное внимание уделено методике измерений, в двух последующих - экспериментальному подтверждению основных положений теории линейных дискретных решеток и теории излучающих поверхностей.

Основные закономерности передачи информации в системах, основные виды сигналов, используемых в телекоммуникационных системах, особенности передачи различных сигналов по каналам и трактам телекоммуникационных систем, принципы, основные алгоритмы и устройства цифровой обработки сигналов, принципы построения телекоммуникационных систем различных типов и способы распределения информации в сетях связи, современные и перспективные направления развития телекоммуникационных сетей и систем.

Излагаются основные сведения по расчету направленных свойств антенных решеток в свободном пространстве. Изложение материала сопровождается примерами и результатами расчета параметров с применением популярного программного продукта Mathcad 14. Приводятся условия ряда задач для самостоятельного решения. Все задачи, как правило, с ответами. В качестве примера приводится подробное решение трех типовых задач. Формулируются вопросы для самоконтроля качества усвоения материала.

Излагаются основные сведения по расчету направленных свойств возбужденных поверхностей в свободном пространстве. Изложение материала сопровождается примерами и результатами расчета параметров с применением популярного программного продукта Mathcad 14. Приводятся условия ряда задач для самостоятельного решения. Все задачи, как правило, с ответами. В качестве примера приводится подробное решение пяти типовых задач. Формулируются вопросы для самоконтроля качества усвоения материала.

Основными целями преподавания дисциплины являются: формирование у студента системы необходимых знаний о физических принципах работы оптических волноводов, их соединений и базовых элементов интегральных оптических схем, формирование у студента системы необходимых знаний об оптических волноводах, их соединениях и базовых элементах интегральных оптических схем для последующего изучения специальных дисциплин и решения производственных и исследовательских задач, овладение основами расчётов оптических волноводов, их соединений и базовых элементов интегральных оптических схем, получение общих знаний по их применению. Основными обобщенными задачами дисциплины являются: изучение основных физических законов и явлений, лежащих в основе работы оптических волноводов, их соединений и базовых элементов интегральных оптических схем, изучение основных характеристик оптических волноводов, их соединений и базовых элементов интегральных оптических схем, приобретение студентами практических навыков работы с оптическими волноводами, их соединениями и базовыми элементами интегральных оптических схем, а также аппаратурой для исследования характеристик и измерения параметров этих устройств. Изучению дисциплины Ф и ИО предшествует формирование общекультурных и профессиональных компетенций в дисциплинах: математический анализ и физика. Конечным результатом обучения по дисциплине является формирование у студентов основополагающих компетенций по проектированию и практическому применению современных оптических волноводов, их соединений и базовых элементов интегральных оптических схем.

Методическая разработка предназначена для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Устройства цифровой обработки сигналов».

Методическая разработка предназначена для студентов 4 курса специальности 210403 и студентов 5 курса специальности 090106 и дисциплине «Устройства приема и обработки радиосигналов в системах подвижной радиосвязи» для студентов 4 курса специальности 210402.

Методические указания предназначены для выполнения курсового проекта «Радиоприемное устройство бортовой радиостанции».

Методическая разработка предназначена для студентов специальности 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Квалификация выпускника - магистр.

Методическая разработка предназначена для студентов специальности 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» Квалификация выпускника - магистр.

Контрольные задании и методические указания предназначены для студентов-бакалавров 3 и 2у курсов заочной формы обучения направления подготовки 210700 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», профиля подготовки «Многоканальные телекоммуникационные системы».

Рассматриваются основные принципы построения волоконно-оптических систем передачи со спектральным уплотнением (WDM). Технологии DWDM, CWDM. Схемы построения. Оборудование DWDM, CWDM. Особенности проектирования систем передачи с использованием технологий WDM.

Рассматриваются основные принципы построения волоконно-оптических систем передачи. Основные схемы построения ВОСП, элементы ВОСП. Для студентов вузов связи, обучающихся по специальности «Сети связи и системы коммутации», «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Физика и техника оптической связи».

В настоящем учебнике рассматриваются вопросы использования микропроцессорной техники и программного обеспечения в узлах коммутации и средствах связи. Приводится базовая информация по технике микропроцессорных систем и средств, сведения по архитектуре и способам построения современных микропроцессоров. Приводится классификация и описываются принципы построения микропроцессоров и микропроцессорных комплектов различного назначения. Подробно рассматриваются операционные системы реального времени. Даются общие сведения по архитектуре, характеристикам и способам применения сетевых процессоров, процессоров ввода/вывода, процессоров цифровой обработки сигналов. На примере коммутационных систем EWSD, Alcatel 1000S12, АХЕ-10 рассматриваются вопросы построения и комплексирования управляющих комплексов современных узлов коммутации. Приводятся сведения по тенденциям развития микропроцессоров.

Учебное пособие для студентов направления «Фотоника и оптоинформатика» включает расширенный курс лекций.