Связь. Радио. Филателия

Книга посвящена истории, современному состоянию и перспективам развития систем спутниковой связи, которая в настоящее время является неотъемлемой и непрерывно растущей частью мирового инфокоммуникационного пространства. В ней дано современное представление о теоретических основах спутниковой связи, а также об аппаратных комплексах – от полезной нагрузки космических аппаратов, до характеристик космодромов и средств выведения на орбиты искусственных спутников Земли. Рассмотрены крупнейшие отечественные и зарубежные системы спутниковой связи с использованием геостационарных и других орбит космических аппаратов. Особое внимание уделяется спутниковому телерадиовещанию и перспективным технологиям спутниковой связи. Благодаря тому, что книга содержит большое количество актуальных справочных материалов, она будет полезна зрелым инженерам, специалистам, студентам радиотехнических и телекоммуникационных факультетов учебных заведений, а также всем тем, кто впервые желает ознакомиться с проблемами спутниковой связи и вещания.

Систематизированы сведения, необходимые для теоретической и практической подготовки студентов по изучению современных методик ведения радиомониторинга радиочастотного спектра, которые необходимы для поиска, обнаружения, пеленгования излучений радиоэлектронных средств и перехвата сообщений, циркулирующих в радиоканалах и радиосетях, а также для анализа сигналов, определение типа и назначения. Пособие предназначено для обеспечения квалификационных требований, установленных федеральным государственным образовательным стандартом.

Рассмотрены методы и технологии радиодоступа для различных типов систем радиосвязи. Представлена обширная информация об основных характеристиках систем радиосвязи, стандартах и нормативной базе, в том числе о стандарте IEEE 802.22, используемом в сетях радиодоступа подвижной связи, технологиях MIMO, технологиях когнитивного радио, интеллектуальных системах радиосвязи, основных утвержденных стандартах и рекомендуемой практике ICAO. Рассмотрены вопросы построения оборудования радиодоступа. Даны практические методики расчета эффективности и структурные схемы для перспективных видов радиодоступа. Отдельное внимание уделено стандартам и технологиям радиодоступа в системах авиационной радиосвязи.

Изложены основы теории колебаний и волн различной физической природы в механических, электронных, биологических, химических системах и планетарного вида. Анализируются линейные, нелинейные, параметрические, случайные и хаотические колебания в разнообразных объектах. Исследуется прохождение электромагнитных волн в структурах распределенного типа и их распространение в свободном пространстве. Анализируются поверхностные, внутренние, уединенные, акустические и ударные волны в сплошных средах – жидкостях и газах. Рассматриваются волны природного характера, связанные с землетрясениями, цунами и циклонами. Приведено 76 программ на основе универсального математического пакета программ «MathCAD» по большинству разделов дисциплины, позволяющие с помощью компьютера анализировать и рассчитывать колебательные и волновые процессы в различных системах и средах, в том числе с использованием вейвлет-анализа.

В компактной форме изложены вопросы построения инфокоммуникационных сетей, обеспечивающих высокоскоростную передачу данных. Представлены разделы, которые необходимы для понимания того как можно обеспечить передачу не только с высокой скоростью, но и с другими показателями, характеризующими качество предоставляемой услуги. Приведено описание протоколов различных уровней эталонной модели взаимодействия открытых систем, технологий транспортных сетей. Рассмотрены вопросы передачи данных в беспроводных сетях связи и современные подходы, обеспечивающие передачу больших массивов информации за приемлемые отрезки времени. Уделено внимание набирающей все большую популярность технологии программно-конфигурируемых сетей.

Систематизированы сведения в области построения и функционирования различных систем вещательного и прикладного телевидения. Рассмотрены: специфика построения и современная аппаратурная реализация систем прикладного телевидения; стандарты ТВ вещания ATSC, DVB-T, ISDB, IP-TV; методы цифровой обработки сигналов изображения и повышения их информативности; способы формирования и применения испытательных сигналов для оценки качества ТВ изображений; характеристики цифрового сжатия спектра видеосигналов. Представлены функциональные схемы построения ТВ систем, рассмотрены особенности их работы и характеристики, даны рекомендации по применению. Уделено внимание вопросам построения отдельных узлов и устройств, используемых как в вещательном, так и в прикладном телевидении, принципам и специфике их реализации. Рассмотрены физические процессы цифрового преобразования сигналов и специфика современных преобразователей «свет-сигнал» и «сигнал-свет» (ПЗС- и КМОП-матрицы, жидкокристаллические, плазменные и FED-панели, OLED-дисплеи) и др.

На развитие систем спутниковой связи, в том числе в высоких северных широтах нашей страны, влияет множество внешних и внутренних факторов. Известные статические и динамические стоимостные методы оценки эффективности малопригодны для таких инвестиционных проектов. Они дают одностороннюю оценку эффективности, учитывающую ограниченный набор стоимостных показателей, и не позволяют оценить эффективность разных вариантов развития с учетом всей совокупности влияющих факторов Предлагается осуществлять выбор наиболее эффективного варианта построения системы спутниковой связи на основе качественных методов, в частности с помощью экспертно-квалиметрического метода.

На основе критерия максимального правдоподобия (МП) синтезировано правило оценки взаимных помех поднесущих (ICI), порождаемых множеством доплеровских сдвигов. Предложен алгоритм работы эквалайзера, осуществляющего подавление ICI и коррекцию замираний. Моделирование работы эквалайзера показало возможность поднять верхний предел скоростей перемещения абонентов в 2-2,5 раза без потери качества обслуживания для сетей стандартов LTE и McWILL. Установлено, что сети стандарта McWILL в базовых рабочих диапазонах обладают в 3 раза более высоким верхним порогом допустимых скоростей движения, чем сети стандарта LTE

Проведен анализ состояния и потенциала развития наиболее информационно закрытого рынка профессиональной мобильной связи(PMR) и тесно связанного с ним рынка корпоративной мобильной связи. Сделан вывод о значительном потенциале рынка и в тоже время об отсутствии возможности его использования за счет эксплуатируемых в настоящее время технологий. Представлено решение технических и коммерческих проблем российских корпоративных и ведомственных пользователей в услугах PMR за счет развития стандарта McWiLL разработанного на базе TD-SCDMA и включенного в рекомендации МСЭ

Рассматривается современное состояние измерительных средств для экспериментального исследования радиотехнических характеристик больших антенн наземных комплексов управления в сантиметровом диапазоне волн. Приводятся структурные схемы и основные параметры разрабатываемых макетов модуляционных и корреляционных радиометров, а также экспериментальные результаты, полученные с их использованием

Статья посвящена анализу использования гражданскими потребителями глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Особое внимание уделено высокоточному позиционированию с использованием функциональных дополнений ГНСС и фазовых измерений. Приводятся обобщенные требования крупных российских компаний к высокоточной навигационной аппаратуре потребителя (НАП) ГНСС. Проведено сравнение навигационных приемников, способных выдавать «сырые» фазовые измерения. Отмечены основные тенденции в развитии современной НАП. Предложен концептуальный подход к разработке высокоточной отечественной НАП.

Рассматриваются возможности известных способов измерения характеристик больших наземных антенн в СВЧ-диапазоне. В дополнение к хорошо известному радиоастрономическому методу, обеспечивающему возможность измерения диаграммы направленности по мощности и коэффициенту усиления, рассматривается радиоголографический способ антенных измерений. Существенным преимуществом последнего является возможность восстановления распределения амплитуды и фазы поля в апертуре, позволяющая проводить целенаправленную дополнительную юстировку зеркальной системы антенны с целью повышения ее усиления. Подобная юстировка особенно актуальна для проводимых в настоящее время работ по модернизации крупных зеркальных антенн наземных комплексов управления и освоению на них более высоких частотных диапазонов. Обсуждаются разработанные для полноповоротных зеркальных антенн методики измерений по сигналам естественных внеземных радиоисточников, а также геостационарных ИСЗ. Приводятся экспериментальные результаты исследования диаграмм направленности и распределений поля в апертуре, полученные радиоастрономическим и радиоголографическим способами на крупнейших отечественных наземных полноповоротных антеннах с зеркалами от 25 до 70 м

Consider the problem of creating confl ict-resistant automated control system simulator preparation of operators of ergotechnical radio electronic facilities, and information security components of the content of the issue of confl ict-stability exercises and training plans for training of operators ergotechnical simulator radio electronic facilities

Given the current earmarking ergotehnicheskih radio electronic facilities (REF), and an environment of operations of various interactions presented in several different ways. On the basis of the statement of the problem on the formation of management operations ergotehnicheskim REF produced a conceptual model of confl ict-resistant control operations operators ergotehnicheskimi REF. A systemic model of management operations REF.

With use of methods of the theory of a fi ltration of existential signals the algorithm of highprecision tracking of moving object according to the image of its secondary source of optical radiation (an engine torch) is synthesized. It is shown that due to introduction of procedure of an assessment of equivalent radius of the image of a torch of the engine the algorithm provides steady tracking coordinates of moving object with a mistake no more than two elements of permission

Монография представляет собой обзор основных направлений теоретических и экспериментальных исследований по воздействию лазерного излучения на вещество. Главное внимание уделяется описанию физико-математических моделей и методов численного моделирования физических процессов, протекающих при взаимодействии лазерного излучения с материалами различного состава в области умеренных потоков излучения, при которых возникают тепловые, гидродинамические и плазменные эффекты, представляющие интерес для лазерной технологии и научных исследований. Для подтверждения достоверности расчетных моделей широко привлекаются результаты экспериментов.

Целью учебного пособия является обучение читателя основам теории СВЧ и проектирования микроволновых устройств. В пособии представлены основы электродинамики для расчета и проектирования микроволновых устройств. Для иллюстрации материала приведен ряд примеров решения задач проектирования СВЧ устройств. Подробно рассмотрены наиболее важные этапы расчета основных функциональных узлов конструкций пассивных СВЧ устройств.

Третья часть курса "Теоретические основы радиотехники" знакомит читателя с методами исследования взаимодействия детерминированных и случайных сигналов с линейными и нелинейными радиотехническими цепями, устройствами и системами. Рассмотрены прохождение сигналов и шумов через частотно-избирательные цепи, принципы усиления, детектирования, параметрического усиления колебаний; цепи с обратной связью и автоколебательные системы (автогенераторы). Рассмотрены принципы фильтрации сигналов, в том числе - основы оптимальной фильтрации.

Во второй части курса «Теоретические основы радиотехники» излагаются основы теории радиотехнических сигналов. Здесь рассматриваются методы описания и изучения свойств различных сигналов на временной и частотной осях (во временной и частотной областях), корреляционный анализ детерминированных и случайных сигналов, теория модулированных сигналов, сигналов с ограниченным спектром и т.д.

Курс "Теоретические основы радиотехники" (ТОР) является базовой дисциплиной в процессе подготовки специалистов-радиоинженеров. Часть первая знакомит читателя с методами исследования широкого круга радиотехнических устройств (радиотехнических цепей) с помощью упрощенных методов, основанных на замене реальных устройств квазистационарной моделью, электромагнитные процессы в которой достаточно точно и просто описываются скалярными интегральными величинами - напряжениями и токами. При этом решаются две задачи: прямая (анализ) и обратная (синтез).

Рассмотрено прохождение детерминированных сигналов через линейные цепи с известными частотно-фазовыми характеристиками: дифференцирующие и интегрирующие, частотно-избирательные цепи, колебательные контуры, резонансные усилители. Приведены методы расчета случайных сигналов при прохождении частотно-избирательных цепей. Проведен анализ преобразования сигналов в нелинейных и параметрических цепях, таких как умножители частоты, модуляторы, детекторы и параметрические усилители. Рассмотрена работа автогенераторов и устойчивость их характеристик. Сформулированы принципы дискретной и цифровой обработки сигналов, законы построения цифровых фильтров. Освещена теория оптимальной линейной фильтрации, проведено сравнение помехоустойчивости систем с амплитудой и частотной модуляцией.

Изложены основы общей теории детерминированных сигналов с помощью динамического и геометрического методов представления сигналов. Показаны принципы использования ортогональных систем базисных функций. Обоснованы математические методы анализа сигналов - спектральный, корреляционный, операторный, суперпозиционный, классический. Рассмотрены свойства модулированных и случайных сигналов. Даны методы анализа детерминированных сигналов, преобразованных линейными стационарными системами.

В книге изложены методы диагностики энергетических и пространственно-временных характеристик излучения мощных лазеров ИК-диапазона, разработанные в ИЛФИ в рамках первой государственной программы исследований по лазерной тематике в 1965-1975 гг.

Рассмотрены характеристики электромагнитных помех, механизмы и каналы их воздействия на цифровые устройства, критерии помехоустойчивости, помехозащищенные каналы связи. Представлены схемотехнические и конструкторские способы повышения помехоустойчивости цифровых устройств, расчетно-теоретические и экспериментальные методы оценок.

Целью учебного пособия является обучение читателя основам метрологии, методам и средствам радиоизмерений применительно к задачам разработки, производства и эксплуатации радиоаппаратуры. Рассмотрены общие принципы измерений, причины возникновения погрешностей и методы обработки результатов измерений. Описаны методы и устройства формирования измерительных сигналов, особенности исследований во временной и частотной областях, измерений характеристик случайных сигналов. Рассмотрены методы и средства измерений технических характеристик СВЧ-трактов, четырехполюсников, резонаторов, антенн, параметров диэлектриков на СВЧ. Учебное пособие отвечает требованиям образовательного стандарта по направлению подготовки "Радиотехника"

В книге обсуждаются вопросы, связанные с разработкой и применением уникальных устройств - взрывных магнитокумулятивных генераторов сверхсильных магнитных полей. Описываются содержание и результаты многолетней работы в РФЯЦ-ВНИИЭФ по развитию предложенной А.Д. Сахаровым идеи магнитной кумуляции энергии взрывчатых веществ до уровня физического метода получения магнитных полей многомегагауссного диапазона. Приведены описания и параметры физических приборов - каскадных генераторов МК-1 10- и 20-мегагауссного диапазонов. Рассмотрены способы применения созданных приборов в систематических исследованиях в различных областях физики экстремального состояния вещества.

В основу книги положены материалы лекций, прочитанных авторами в НИЯУ МИФИ, и учебно-методические пособия, разработанные авторами или при их непосредственном участии на кафедре "Радиофизика и электроника" по курсам "Основы криптографии" и "Криптография и специальные исследования". Изложение вопросов предполагает математическую подготовку читателей.

В книге рассмотрен оптический канал утечки информации с волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) информации ограниченного доступа и возможность перехвата оптических сигналов с его использованием. Дана характеристика различных способов вывода и приема оптических сигналов с ВОЛП. Рассмотрены различные способы и средства защиты информации в волоконнооптических системах передачи (ВОСП) информации, общая система обеспечения безопасности, практическая реализация защищенных ВОСП, а также методы и средства контроля защищенности.

Рассмотрены физические процессы и модели для описания законов излучения и приема сверхкоротких импульсов без несущей частоты. Такие сигналы широко применяются в радиоголографии, радиотомографии, геолокации, акустике и связи. Рассмотрены законы электромагнетизма, формы представления квазигармонических и импульсных сигналов на временной и частотной шкалах представления сигналов. Выбраны и обоснованы физические и математические модели систем связи с импульсными сигналами, схемы замещения и ее составляющие. Рассмотрены переходные процессы в частотно-избирательных цепях и микроволновых структурах, приведены экспериментальные данные по скин-эффекту и экранированию импульсных сигналов. Особое внимание уделено импульсным характеристикам линейных и апертурных антенн в режиме передачи и приема, законам межсимвольной и деструктивной интерференции.

Оцениваются параметры случайного сигнала для дальнейшей компенсации его искажений на фоне белого аддитивного шума и межсимвольной интерференции (МСИ). МСИ возникает из-за несогласованности канала с сигналом, что позволяет несколько увеличивать скорость передачи информации, но ухудшает качество приема сигнала. Проводится сравнение двух процедур оценивания, позволяющих бороться с МСИ: метода нелинейной фильтрации и вариационного алгоритма

Рассмотрены варианты синхронизации оборудования при организации одночастотных сетей цифрового телевизионного вещания. Проанализирован служебный пакет T2-MI Timestamp. Исследована работа DVB-T2 модулятора ProTelevision при относительной и абсолютной синхронизации. Рассмотрен физический смысл задержки одночастотной сети

Предложен способ автоматической настройки радиостанций в беспроводной сети специального назначения по защищенному радиоканалу. Настройка осуществляется с помощью рассылки маячков по специальным каналам, выбираемым на подходящих по отношению сигнал/шум частотах, при этом каналы защищены с помощью асимметричного шифрования. Маячки обнаруживаются радиостанциями при сканировании эфира. Приведены результаты моделирования применения такого способа и показана его эффективность

Анализируются возможности организации связи требуемого качества в заданной Арктической зоне Ключевые слова: спутниковая связь, Арктика, «Приморка».

Рассматриваются пути устранения негативного влияния внешних помех на двухсторонние системы связи с пространственным разнесением. С использованием специальных сигналов-маркеров определяется матрица текущих коэффициентов передачи. На их основе вычисляются коэффициенты при суммировании сигналов в приемнике и коэффициенты распределения мощности между антеннами в передатчике. Предлагаются оптимальные значения коэффициентов. Анализируются алгоритмы раздельного управления сложением сигналов и компенсации помех

Рассмотрены методы уменьшения вредного влияния длинных кабельных линий (КЛ) снижения на технические характеристики средств радиомониторинга. Показано, что при сильном ослаблении сигналов применение малошумящих предварительных усилителей не всегда приводит к желаемым результатам. Обоснована целесообразность интеграции цифровых радиоприемных устройств в конструкцию антенных систем для расширения динамического диапазона, улучшения чувствительности, точности измерений и пеленгования, а также возможности применения в качестве линий снижения недорогих гибких коаксиальных, Ethernet и оптоволоконных фидеров большой длины

Рассматривается задача определения вероятностно-временных характеристик алгоритмов широковещательной рассылки маршрутной информации в адаптивных сетях. Сформулированы требования к служебному каналу передачи этой информации. Проведен сравнительный анализ протоколов многостанционного доступа и выявлены области их наиболее эффективного использования

Представлен анализ методов организации вещания в различных вариантах построения одночастотных сетей SFN со вставкой регионального контента и способов обеспечения их работоспособности. Отмечаются проблемы в реализации технологии распределенной модификации программ

Проведен анализ качества различной высокоточной эфемеридно-временной информации (ЭВИ) на предмет возможности ее использования для расчета позиции низкоорбитального космического аппарата (КА). С этой целью были выбраны критерии оценки качества высокоточной ЭВИ, разработана методика и проведены соответствующие экспериментальные исследования, получены численные результаты, характеризующие качество высокоточной ЭВИ. Сделаны выводы о потенциальной точности местоопределения низкоорбитального КА при использовании финальной ЭВИ и высокоточной ЭВИ реального времени

Рассмотрен фильтр Калмана и записаны математические модели навигационных наблюдений для организации функционирования высокоточного абсолютного режима местоопределения. Анализируются особенности решения навигационной задачи в случае расположения навигационной аппаратуры потребителя на низкоорбитальном космическом аппарате (КА). Записаны уравнения фильтра Калмана, показано формирование вектора оцениваемых параметров, вектора наблюдения и матрицы наблюдений, матрицы шумов наблюдений и формирующей матрицы с учетом специфики решения задачи высокоточного местоопределения для низкоорбитального КА.

Рассмотрен метод сжатия изображений и видео с помощью сеточного представления, основанного на триангуляции Делоне. Даны теоретические основы предлагаемого метода и его реализация. Предложены методы построения сеточного представления графической информации, выделения объектов. Разработаны алгоритмы оценки и компенсации движения, предложена структура сжатого файла.

Рассмотрена оценка параметров вращений изображений пространственных групповых точечных объектов при неизвестной нумерации точечных отметок в объекте методом главных компонент. Приведено решение проблемы неоднозначности оценки параметров вращений, возникающей при применении указанного метода

Исследованы особенности аппаратной реализации цифровых вычислительных устройств синтеза сигнала для двух радиолокационных систем: системы обнаружения движущихся целей в режиме «воздухвоздух» с помощью импульсно-допплеровской РЛС и системы обнаружения целей в РЛС с использованием режима сжатия сигнала. Даны оценки требуемой точности и аппаратных затрат при построении COS/SIN-преобразователей в устройствах цифрового синтеза сигнала

Рассмотрены методы выделения объектов изображений посредством инвариантных функций моментов, организации иерархических агломеративных алгоритмов, промежуточных и главных моментов инерции. Проведен синтез методов цепного кодирования контуров изображений и моментных инвариантных функций

Рассмотрены принципы и алгоритмы систем автоматического управления, описан математический аппарат, используемый для описания аналоговых и цифровых систем управления, рассмотрены типовые звенья систем автоматического управления, рассмотрены различные критерии устойчивости замкнутых систем управления, а также ошибки в следящих системах управления. Описаны цифровые системы управления с ЭВМ в качестве управляющего устройства, особенности их работы и программирования, а также параметрические и нелинейные системы автоматического управления. Приведены задачи по курсу с ответами, а также два задания на курсовую работу с изложением порядка выполнения курсовой работы.

Методические рекомендации по подготовке к лабораторным занятиям «Цифровой оптический тракт» содержит краткое описание и теоретические сведения, необходимые для выполнения ряда лабораторных работ по курсу «Цифровые многоканальные телекоммуникационные системы» (ЦМТС). Предлагаемые лабораторные работы выполняются на базе свободно распространяемого программного обеспечения OptiPerformer, компании Optiwave System Inc. В описании к каждой работе приведены основные формулы расчета параметров оптических трактов, представлены схема моделирования и порядок выполнения работы, даны требования к содержанию отчета, контрольные вопросы для проверки знаний и список литературы для подготовки к работе.

Предлагаются методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Сети связи и системы коммутации», часть 2 для студентов заочного отделения и дистанционной формы обучения по направлению подготовки 11.03.02 - Инфокоммуникационные технологии и системы связи. Профиль подготовки - Оптические и проводные сети и системы связи Пособие содержит задание на курсовое проектирование и методические указания по его выполнению.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов 2 курса очной формы обучения, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 11.03.01 - Радиотехника.

Учебное пособие предназначено для студентов специальностей по направлению подготовки 09.03.01 – Информатика и вычислительная техника.

Излагаются основы теории антенн и распространения радиоволн. Формулируются вопросы для самопроверки и задачи (с ответами) для самостоятельного решения. Приводятся примеры решения задач.

Цели преподавания дисциплины «Интегральная оптика»: 1. Формирование у студентов физических и теоретических основ для понимания принципов работы базовых элементов интегральных оптических схем; 2. Формирование базовой подготовки студентов по интегральной оптике для решения производственных и исследовательских задач; 3. Овладение основами расчётов характеристик базовых элементов интегральных оптических схем, получение общих знаний по их применению. Задачи изучения дисциплины «Интегральная оптика»: 1. Приобретение студентами знаний о физических принципах работы интегральных оптических устройств различного назначения, созданных на базе планарных и полосковых оптических волноводов; 2. Приобретение студентами практических навыков вычисления характеристик базовых элементов интегральных оптических схем с использованием ПЭВМ.