Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003), страница 4

С развитием транспорта, особенно воздушного и морского, возникает необходимость более интенсивного обмена информацией о погоде, заявках, получении сведений о местоположении и движении самолетов и кораблей, Повышение благосостояния и культурного уровня человечества привело к тому, что потребность в обмене информацией между людьми возрастает быстрее, чем увеличивается численность населения. Решение задачи обеспечения информационных потребностей общества возлагается на системы и аппаратуру передачи, извлечения, обработки и накопления информации.

Грандиозные успехи в развитии общества были бы немыслимы без этих технических средств, к которым, в первую очередь, относятся различные радиотехнические системы (РТС). 19 1. Общие сведения о радиотехиических системах Радиосвязь снабжает информацией все области хозяйственной деятельности человека и личные потребности людей. Радиовещание и телевидение обеспечивают доставку последних известий, культурный досуг, образование н многое другое вне зависимости от расстояний. Ркзнолокацня и радионавигация используются почти во всех видах транспорта.

Без РТС не было бы современных авиации и морского флота. Радиотехнические системы применяются в различных научных исследованиях, медицине, метрологии, геологии, физике. В настоящее время ни одна экспериментальная наука не обходится без сложных и уникальных радиоэлектронных установок при проведении физических и медико- биологических исследований. Широкое распространение получили РТС исследования космического пространства. Трудно назвать область человеческой деятельности, которая не была бы связана с радиоэлектроникой. Без радиоэлектроники прогресс общества был бы невозможен.

1.2. Классификация радиотехнических систем Классификация радиотехнических систем по назначению. Классифицировать РТС можно по различным признакам. Основное назначение РТС состоит в предоставлении информации потребителю, поэтому в качестве основного признака при их классификации обычно используют содержание информации или назначение системы. Исходя из этого можно указать следующие основные типы систем: передачи информации (СПИ), извлечения информации, радиоуправления, разрушения информации и комбинированные системы [1 — 4).

Системы передачи информации. Характерной особенностью таких систем является наличие отправителя и получателя информации. На стороне отправителя сообщения преобразуются в радиосигналы, которые затем передаются по линии связи к получателю информации, где из принятых сигналов выделяется сообщение. Структурная схема простейшей СПИ (рис. 1.1) состоит из источников сообщений (ИС), выдающих первичные сигналы; формирователя группового сигнала (ФГС), объединяющего несколько первичных сигналов; модулятора (М), предназначенного для формирования радиосигнала; радиопередающего устройства (РПУ); линии связи (ЛС), по которой радиосигнал передается к получателю сообщений; радиоприемного устройства (РПрУ), осуществляющего усиление н преобразование принятого сигнала; демодулятора (ДМ), выделяющего групповой сигнал; устройства разделения сигналов (УРС), предназначенного для разделения сигна- 20 1.2. Классификация радиотехнических систем Рис.

1.1. Упрощенная структурная схема радиосистемы передачи информации лов и выделения сообщений, которые затем поступают к получателям сообщений (ПС). В линии связи на радиосигналы действуют различного рода помехи: внутрисистемные, обусловленные излучением передатчиков, работающих совместно с данной СПИ в составе сети связи; помехи от других РТС, работающих на близких частотах; атмосферные, космические, организованные помехи, а также помехи, возникающие в аппаратуре. По назначению различают следующие РТС передачи информации: системы радиосвязи, системы радиосвязи между подвижными объектами, системы радиорелейной связи, спутниковые системы связи, системы радиовещания и телевидения, радиотелеметрические системы, системы передачи команд и др.

Радиотехнические системы извлечения информации. Характерной особенностью систем рассматриваемого класса является то, что полезная информация отображается в радиосигнале либо в процессе его распространения и отражения радиоволн, либо при не зависимом от рассматриваемой системы формировании и излучении радиоволн (естественных излучениях объектов, излучениях радиосредств противника и т. п.). К системам извлечения информации относятся: — радиолокационные системы (РЛС), за исключением РЛС с активным ответом; — радионавигационные системы (РНС); — системы дистанционного зондирования окружающей среды; — системы разведки радиотехнических средств противника и др. На рис.

1.2 представлена упрощенная структурная схема радиолокационной системы, состоящей из радиопередающего устройства (РПУ); антенны (А~), излучающей радиоволны, направленные на цель (Ц); антенны (Аз), принимающей отраженный от цели сигнал; радиоприемного устройства (РПРУ), которое обрабатывает принятый сигнал; измерительноиндикаторного устройства (ИИУ), осуществляющего выделение информации о параметрах движения цели. 21 1.

Обитие сведении о радиотехнических системах Извлечение информации происходит при действии как внутрисистемных помех, так и А1 Ат помех от сторонних радиосредств, в том числе и специально создаваемых с целью подав- РПУ РПРУ ИИУ ления радиосредств. Системы радиоунравления. Рис. 1.2. Упрощенная структурная схема ра- Системы этого класса предналиолокациоииой системы значены для управления движе- нием различного рода подвижных объектов (ракет, искусственных спутников Земли (ИСЗ), космических аппаратов, самолетов, кораблей и т.

п.). Характерной их особенностью является органическая связь радиотехнической части систем с управляемым объектом и зависимость выделяемой информации от выходных эффектов системы. На рис. 1.3 изображена структурная схема системы самонаведения ракеты на цель (Ц). Она состоит из радиотехнического звена (РЗ), предназначенного для выявления соотношения между пространственным положением и движением цели и ракеты, а также для выдачи команд управления на автопилот (АП), который управляет рулями; динамического звена (ДЗ), отображающего реакцию ракеты на управляющее воздействие; кинематического звена (КЗ), определяющего связь положения и движения ракеты в пространстве с изменениями ее положения и движения относительно цели. Информация о цели 1„и ракете 1р обрабатывается в РЗ.

На систему действует помеха л(т). Системы разруитения информации. Системы этого класса предназначены для противодействия радиотехническим средствам противника. Они создают помехи нормальной работе подавляемой системы излучением мешающего сигнала. Комбинированные системы. К этим системам относятся, например, РЛС с активным ответом.

Они выполняют функции извлечения и передачи информации. Рассмотренная классификация РТС не является тл РЗ АП Рули ДЗ строгой. Реальные системы могут сочетать функции систем различных классов. Так, кз в систему радиоуправления входят системы извлечения Рис. 1З. Упрощенная структурная схема систеинформации (радиолокаци мы Ралиоуправления 22 !.2. Классификация радиотехнических систем онные и радионавигационные) и передачи информации (радиотелеметрии, передачи команд и др.). Классификация радиотехнических систем по характеру сообшеияй. В различных устройствах РТС (преобразователе сообщения в электрический сигнал, передатчике, модуляторе, демодуляторе) на стадиях передачи, извлечения, обработки и накопления информации используют различные виды сигналов. В зависимости от характера сообщений и применяемых сигналов различают непрерывные, импульсные и цифровые РТС.

В непрерывных системах на основных этапах преобразования сообщения имеют непрерывный характер и отображаются в непрерывные изменения одного или нескольких параметров радиосигнала. К таким системам относят системы радиовещания и телевидения, некоторые типы навигационных систем и ряд других. В импульсных РТС информация содержится в изменениях параметров импульсных радиосигналов. Типичными представителями таких систем являются импульсные радиолокационные системы, системы передачи информации с импульсной модуляцией и др.

В цифровых РТС сообщения отображаются в кодовые комбинации. Число различных символов, из которых состоят кодовые комбинации, называется основанием кода. Различные символы кодовой комбинации передаются соответствующими радиосигналами. Классификация радиотехнических систем по используемым частотам. Радиотехнические системы могут работать в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц. Несущая частота имеет большое значение для свойств и возможностей РТС. Она существенно влияет на распространение, отражение и рассеяние радиоволн. Поэтому весь диапазон частот разделен на участки, каждый из которых имеет свои особенности (табл.

1.1). Мириометровые волны проникают в глубь почвы и воды, огибают Землю, отражаются от ионосферы днем и ночью, огибают, не отражаясь, обычные объекты. Километровые волны поглошаются в Земле и частично огибают ее, отражаются от ионосферы ночью, огибают, не отражаясь, обычные объекты.