Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003), страница 5

Гектометровые волны поглощаются в Земле, интенсивно отражаются от ионосферы ночью, огибают, не отражаясь, обычные объекты. Декаметровые волны сильно поглошаются в Земле, избирательно отражаются от ионосферы, слабо отражаются от обычных объектов. Метровые волны очень сильно поглощаются в Земле, не отражаются от ионосферы, распространяются в пределах прямой видимости, интенсивно отражаются от обычных объектов. 23 Табвииа 1.1 Название диапазона радиоволн Название диапазона ралночастст Длина волны Диапазон редночастот Очень низкие частоты (ОНЧ) Низкие частоты (НЧ) 10...100 км 1...10 км 100...1000 м Средние частоты (СЧ) 10...100 м Высокие частоты (ВЧ) 1...1О м Очень высокие частоты (ОВЧ) Ультравысокне частоты (УВЧ) Сверхвысокие частоты (СВЧ) Крайне высокие частоты ВЧ 0,1...1 м 1...1О см 0,1...10 см Дециметровые волны распространяются только в пределах прямой видимости, интенсивно отражаются от обычных объектов.

Легко достигается направленносп излучения н приема. Сантиметровые волны распространяются только в пределах прямой видимости, интенсивно отражаются от объектов. Легко достигается высокая направленность излучения и приема. яаиялиметровые волны сильно поглощаются в атмосфере. Легко достигается очень высокая направленность излучения н приема. Наиболее часто в РТС применяются диапазоны ОВЧ, УВЧ и СВЧ.

Радиоволны зтнх диапазонов частот интенсивно отражаются от объектов, антенны компакппа и обеспечивают высокую направленносп излучения и приема. Следует отметить, что использование того нлн нного диапазона ралиочастот для систем различных назначений, а также ширина спектра частот, отводимого системе, регламентированы Международной комиссией распределения радиочастот (МКРР). Этн ограничения влияют на выбор вила радиосигнала и построение РТС н, в конечном счете, на ее характеристики. Класснфнкацня радиотехническнх систем по модулнруемому параметру радиоснгнала.

Радиотехнические системы извлечения информации в зависимости от информационного параметра подразделяют на амплитудные, фазовые н частотные. К первым относятся, например, системы определенна направления прихода радиоволн с помощью направленных З„.ЗО кГц 30...300 кГц 0,3...3 МГл 3...30 МГц 30...300 МГп 300...3000 МГц 3...30 ГГц 30...300 ГГп 1.

Общие сведения о радиотехнических системах Мир иаметровые волны Километровые волны Гектометровые волны Декаметровые волны Метровые волны Дециметровые волны Сантиметровые волны Мнллиметровые волны 1.3. Тактико-технические характеристики радиотехнических систем антенн; ко вторым — фазовые радионавигационные системы; к третьим— доплеровские системы измерения радиальной скорости. В радиотехнических системах передачи информации сигналы формируются путем изменения тех или иных параметров переносчика информации по закону передаваемых сообщений. Процесс изменения параметров переносчика информации принято называть модуляцией, если передаваемые сообщения непрерывные, и манипуляцией, если передаваемые сообщения цифровые. В случае„когда переносчиком является гармоническое колебание, модулнрующими параметрами могут быть его амплитуда, частота н фаза.

Различают непрерывные РТС передачи информации с амплитудной (АМ), частотной (ЧМ) и фазовой (ФМ) модуляциями. В импульсной РТС передачи информации модулируемыми параметрами могут являться амплитуда импульса, его длительность, частота следования н фаза (положение относительно точки отсчета), число импульсов, а также комбинация импульсов и пауз, определяющих код.

Соответственно, различают РТС передачи информации с амплитудно-импульсной (АИМ), широтно- импульсной (ШИМ), частотно-импульсной (ЧИМ), фазоимпульсной (ФИМ), импульсно-кодовой (ИКМ) модуляциями. Возможны и другие виды систем. В цифровых РТС передачи информации применяются относительно фазовая (ОФМ)„частотная (ЧМ), амплитудная (АМ) манипуляции и другие более сложные виды. Приведенная классификация позволяет выявить особенности РТС и учесть их при проектировании. 1.3. Тактико-технические характеристики радиотехнических систем Характеристики РТС можно разделить на тактические, определяющие назначение и практические возможности системы (зона действия, разрешающая способность, точность, помехоустойчивость, пропускная способность, электромагнитная совместимость и др.), и технические, определяющие основные устройства систем (значение и стабильность частоты несущей, вид и параметры модуляции, используемых колебаний, диаграммы направленности антенн, мощность передатчика, чувствительность приемника и др.) [1 — 4).

Технические параметры характеризуют средства, необходимые для обеспечения заданных тактических параметров. Отклонение любого технического параметра от номинального значения оказывает влияние на те нли иные тактические параметры, что может вызвать их выход за пределы установленных допусков (отказ системы).

25 !. Общие сведения о радиотехнических системах Рассмотрим основные характеристики РТС. Зона действия РТС вЂ” область пространства, в пределах которой возможны передача, извлечение или разрушение информации, либо область, в пределах которой возможно управление объектом. В сферической системе координат эта область ограничивается минимальной и максимальной дальностями и предельными значениями углов азимута и места. Иногда область действия приходится рассматривать в многомерном фазовом пространстве, координатами которого являются дальность, углы азимута и места, а также скорость и ускорение. Подобная ситуация встречается, в частности, в РТС управления, нормально функционирующих лишь при условии, что скорость и ускорение цели не превышают некоторых заданных значений.

Другим примером могут служить доплеровские РЛС, в которых обнаружение движущихся целей на фоне малоподвижных и неподвижных отражателей осуществляется благодаря различию их скоростей движения. Поэтому четвертой координатой, определяющей зону действия РЛС, является радиальная скорость цели. Для РТС передачи информации зона действия ограничена только дальностью достоверного приема, которая в настоящее время измеряется сотнями миллионов километров (системы связи с космическими аппаратами). Для РЛС зона действия ограничивается максимальной дальностью обнаружения с заданной вероятностью, минимальной дальностью, определяемой так называемой «мертвой зоной», и предельными углами азимута и места, определяемыми диаграммой направленности антенны и границами сканирования.

Разрешающая способность — свойство РТС разделять и независимо воспринимать информацию, заключенную в радиосигналах, мало отличающихся друг от друга значениями одного или нескольких параметров, напри«лер сдвигами по частоте, задержке и направлению прихода радиоволн. Точность получаемой информации — степень искажения информации (величина ошибки) при определенных характеристиках сообщений, помеховой обстановки, дальностях, условиях эксплуатации. Если извлекается информация о некоторой изменяющейся величине, принимающей конечное число значений, то качество системы целесообразно характеризовать вероятностью ошибки.

Это имеет место, например, в РТС передачи дискретных сообщений. В РТС передачи аналоговых сообщений и во многих РТС извлечения информации ошибка имеет непрерывный характер и качество системы целесообразно определять величиной ошибки. Различают систематические ошибки и случайные. Систематические ошибки обусловливаются известными и закономерными факторами. Поэто-. му их можно оценить расчетным путем или экспериментально, а затем учесть при проведении измерений. Случайные ошибки возникают из-за дей2б 1.3. Тактика-технические характеристики радиотехнических систем сталя помех: шумов приемника, помех в среде распространения радиоволн, случайного изменения отражающих свойств объектов и т. п. Важными характеристиками случайных ошибок являются плотность распределения вероятности, математическое ожидание, дисперсия, корреляционная функция или спектральная плотность мощности.

Пропускная способность системы — максимальное количество информации, которое может быль передано или извлечено системой за единицу времени. Термин «пропускная способность» обычно применяют к РТС передачи информации и радиолокационным системам. Быстродействие системы — длительность переходного процесса при подаче на вход системы единичного скачка. Термин «быстродействие системы» применяют к РТС управления. При этом под быстродействием системы понимают способность системы отслеживать быстрые изменения параметров входной величины. Помехоустойчивость — способность РТС сохранять показатели качества (дальность, точность и т.

п.) при воздействии помех. Она зависит от способов кодирования, модуляции, метода приема и т. п. Для РТС передачи дискретных сообщений помехоустойчивость можно характеризовать вероятностью ошибки при заданном отношении средних мощностей сигнала и помехи в полосе частот, занимаемой сигналами, или требуемым отношением средних мощностей сигнала и помехи на входе приемника системы, при котором обеспечивается заданная вероятность ошибки. Помехоустойчивость РТС передачи непрерывных сообщений или РТС извлечения непрерывных сообщений удобно оценивать средним квадратом ошибки или отношением средних мощностей сигнала и помехи на входе приемника системы, при котором обеспечивается заданный средний квадрат ошибки. При сравнительной оценке РТС часто используют обобщенный выигрыш, определяемый по формуле „й (Р,!Р ),„Р; где (Р, (Р ) „(Р, (Р ) — отношения сигнал — шум на выходе и входе приемника соответственно; Р, Р, — ширина соответственно спектра сообщения и сигнала, используемого для передачи сообщения.

Электромагнитная совместимость — способность РТС функционировать совместно с другими РТС. 1. Общие сведения о радиотехнических системах Надежность аппаратуры — способность РТС выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Скрытность действия — способность системы противостоять мерам радиотехнической разведки, направленным на обнаружение сигнала (энергетическая скрытность), определение его структуры (структурная скрытность) и раскрытие смысла передаваемой с помощью сигналов информации (информационная скрытность). Скрытность возрастает, в частности, при увеличении направленности, уменьшении мощности излучения, уменьшении длительности непрерывного функционирования, усложнении структуры сигналов, изменении параметров сигналов.