РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ, ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ (1087875), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

–Устройства обработки и выдачи информации.

–Соединительные устройства (механические и электрические).

–Устройства сопряжения РЭА с потребителями информации (операторами, объектами).

Каждое из устройств имеет алгоритм функционирования и электронную схему. Устройство характеризуется конструкцией,

особенностями технологии и методами технической эксплуата-ции.

При проектировании РТС возникает противоречие между стремлением к универсальности системы, что усложняет РЭА и снижает ее надежность. Специализированные устройства проще, но содержат больше элементов в РТС и возникает необходимость решать задачи стыковки отдельных элементов системы.

1. Схемотехническое деление по физическому содержанию

Документация на любую РТС содержит следующие составные части:

–Схему: Принципиальная или электрическая схема – изображение, показывающее электрическое соединение элементов. РЭА должна предусматривать такое соединение элементов, при котором обеспечиваются операции над сигналами в соответствии с назначением РЭА и РТС. Иногда под схемой понимают реальную совокупность элементов и их связей.

–Схемотехнику: Совокупность методов синтеза и анализа схем. Монтажная схема, схема размещения элементов на каркасе.

–Конструкцию: Конструкция-целесообразно-организованная материальная структура, способная удовлетворять определенному назначению. Конструкция описывается с помощью чертежей по ЕСКД, кинематических схем, схем соединений, монтажных схем, применяемых материалов и элементной базы.

–Технология: Совокупность способов и процессов обработ-ки, включая специальное оборудование, используемые при изго-товлении элементов конструкции и сборке аппаратуры.

Технология должна обеспечивать получение заданной конструкции с высокой надежностью и производительностью, малыми затратами, исключая вредное влияние на человека и окружающую природу.

Технология определяет техническое содержание производства РЭА, обеспечивает заданные технологии, эксплуатационные и экономические характеристики. Технология должна соответствовать современному уровню производства и

изменяться в соответствии с достижениями научно-технического прогресса и усовершенствованием схемных решений.

Технология описывается комплектом технологической документации, включающим комплектовочную ведомость, маршрутную карту, операционные карты, инструкции на вспомогательные функции, инструкцию по ТБ и инструкции по охране окружающей среды.

–Эксплуатация РЭА – обеспечение рабочего состояния или работоспособности РЭА. Операции, связанные с эксплуатацией следующие: контроль, регулировка, ремонт, техническое обслуживание. Эксплуатация требует специальных технических средств: встроенный контроль, стенды для испытаний, аппаратуру поиска неисправностей, оборудование для ремонта и т.д.

–Жизненный цикл РЭА такой же как у РТС. Он включает следующие этапы: замысел – исследования – проектирование – изготовление (экспериментальные серии) – испытания и доработка – серийное производство – эксплуатация– (использо-вание) – модернизация – свертывание.

1. Роль конструкторов и технологов в развитии РТС

Конструкторы и технологи играют важную роль на всех этапах.

Конструктор РЭА разрабатывает теоретическое обоснование и схему РЭА, проводит исследование и проектирование отдельных узлов и конструкции в целом, проводит испытания РЭА, составляет конструкторскую документацию, участвует в производстве и эксплуатации РЭА.

Технолог – проводит разработку теории и ведёт исследования в области технологии производства РЭА, технологический контроль и проработка конструкторской документации, проектирование специального технологического оборудования, оснастки и приспособлений, создание технологической документации, решение технологических вопросов в процессе производства РЭА, усовершенствование и

корректировка технологии в соответствии с достижениями в НТ прогрессе.

Конструктуирование и технология тесно связаны. Часто конструктор-разработчик РЭА создает и технологию ее производства. Можно использовать термин “ конструктор - технолог”. Конструкторы – технологи работают в тесном взаимодействии с другими специалистами (схемотехниками, физиками, химиками, энергетиками, материаловедами, механиками). Конструкторы-технологи РЭА работают в тесной связи со специалистами по электронной технике, т.к. элементная база определяет схему и конструкцию.

В настоящее время широко используются ИС, БИС, СБИС, микропроцессоры. Поэтому большую роль приобретает связь с системотехниками, программистами.

Иногда конструктор-технолог может предложить специализированную БИС, заменяющую сложную схему в РЭА. Иногда это требует создания производства БИС на заводе создающем РЭА. Эффективность работы “конструктора-технолога” зависит от использования современной вычислительной техники. В настоящее время созданы САПР-К(Т), АСУ ТП, АСУП.

1. Экономическая эффективность РТС

Экономическая эффективность РТС играет большую роль при их создании и использовании. РТС – возникают в результате потребности общества в решении задач, однако их создание происходит тогда, когда это экономически целесообразно.

Радиовещание и TV имеют важное политическое и социальное значение, поэтому они финансируются и развиваются.

Радионавигационные и радиолокационные системы возникли из потребности обороны, затем стали широко использоваться в гражданской авиации и флоте. Радиозондирование с самолетов и космоса возникли и развиваются для навигации и геологии. Радиосвязь через спутники широко используется в ТВ и «Интернет».

Перед разработкой и после проводят расчет экономической эффективности РТС. Стоимость РТС часто определяет необходимость её покупки и использования. Повышение эффективности создания РТС зависит от системности проработки задач и проработки ее отдельных этапов.

3.5. Системный подход при проектировании РТС

3.5.1. Разработка и конструирование РЭА.

Разработка и конструирование РЭА должны вестись комплексно, системно.

Системный подход к проектированию РТС заключается в выделении главной цели и подцелей; средств, для их достижения; критериев оценки результата. При системном подходе определяется взаимосвязь исполнителей, их подчиненность, назначение руководителей, ответственных исполнителей, сроки исполнения этапов работы, сетевой график. При разработке больших систем назначается генеральный конструктор, которому подчинены все исполнители. К таким системам относятся сети межконтинентальной связи на ИСЗ и волоконных кабелях (1990 г.), системы сотовой и телефонной связи, цифровое ТВ с высокой четкостью. Разработка 5 поколения РТС с использованием БИС, СБИС, функциональной микроэлектроники высокой интеграции, оптоэлектроники. Межконтинентальные многоканальные цифровые сети связи на ИСЗ и волоконных кабелях с высокой информационно-пропускной способностью (2000 г.), сотовые телефоны с видео изображением, цифровое ТВ с высокой четкостью, широкое использование навигационных спутниковых систем, 6 поколение РТС при широком использовании цифровых БИС, СБИС, функциональной микроэлектроники высокой интеграции, интегральной оптики.

Более подробно история развития радиотехники иллюстрируется таблице 3.1.

Таблица 3.1. Развитие конструкций и технологий производства

3.5.2. Подготовка специалистов

С возникновением новой области техники, которое связано с открытием Поповым А.С возможности распространения электромагнитных сигналов на большие расстояния, появилась потребность в специалистах, понимающих теорию и имеющих практические знания в обслуживании техники того времени, для

чего в 1889–90 гг. Поповым А.С. были организованы малые офицерские классы.

В 1921 – 40 гг. Московский институт инженеров связи (теперь МЭИС) готовил инженеров – радиотехников.

В связи с развитием радиотехнической промышленности и необходимостью обслуживания и ремонта радиотехнической аппаратуры в 1940г. начали готовить инженеров –радиотехников в многих городах , в частности, радиотехнические факультеты МЭИ, МАИ, МИРЭА, МИЭМ в Москве, институты в Ленинграде, Нижнем Новгороде, и других городах.

3.5.3. Радиопромышленность

Начало отечественной радиопромышленности началось с создания в 1920 г. первой широковещательной радиостанции и выпуска первых бытовых радиоприемников. В 1926 Московский

электроламповый радиозавод (МЭЛЗ) начал выпускать радиолампы. Это привело к созданию радиопромышленности, радиовещания, военной радиосвязи, радионавигации.

В 1941-45 гг. бурно развивалась радиопромышленность для военных целей. В 1945 начато серийное производство радиолокационных станций. В 1949 начато телевизионное вещание и серийное производство телевизоров. В СССР с 1957 по 1990 г. радиопромышленность развивалась в рамках Мини-стерства радиопромышленности, Министерства электронной про-мышленности (элементная база и электронные вычислительные устройства и системы), Министерства средств связи, и Минис-терства приборостроения. Сейчас радиотехническая промыш-ленность развивается силами крупных научно-производственных предприятий и объединений.

4. Искажения сообщений в РТС,

Помехоустойчивость и оптимальный прием

4.1. Виды помех

Помехи разделяются на следующие виды:

– флюктуационные – непрерывные, случайные,

– импульсные – случайный поток импульсов,

– узкополосные – квазигармонические,

– сигналы от других РЛС.

Источниками помех могут быть тепловые, шумы РЭА, в том числе наводки другой аппаратуры, сигналы других РТС, помехи промышленных установок и транспорта, электромагнитные шумы в атмосфере, шумы космических источников радиоизлучения. В состав этих шумов входят случайные непрерывные и импульсные сигналы, а также узкополосные гармонические сигналы от других станций, имеющие флуктуационный характер из-за влияния условий распространения от источников сигналов и из-за особенностей их работы. Устройства, создающие организованные помехи. В этом случае помехи также могут быть как случайными, шумовыми сигналами, так и непрерывными гармоническими сигналами,

модулированными флуктуационными шумами как естественного происхождения так и искусственными.

Таким образом, помехи можно разделить на чисто случайные (шумы), которые описываются стационарным процессом и помехи детерминированные, промодулированные по амплитуде, фазе и частоте шумовыми сигналами различного вида.

Приведенные выше помехи делятся на аддитивные и мультипликативные.

Аддитивные помехи векторно складываются с сигналом и не зависят от амплитуды сигнала. С ними можно бороться путем увеличения мощности сигнала за счет увеличения мощности передатчика.

Мультипликативные помехи зависят от самого сигнала (нелинейные эффекты при высокой мощности сигнала, интерференция при отражении от местных предметов и дисперсионное искажение сигнала). С ними можно бороться только путем уменьшения мощности сигнала (передатчика). Таким образом, мощность передатчика должна быть оптимальной, т.е., чтобы мультипликативные помехи не превышали аддитивных.

Сигнал на входе приемника РТС обычно мал и сопоставим с уровнем помех, поэтому необходимо проведение тщательной фильтрации, выделяющей сигнал и подавляющей помехи. Однако, искажения сигнала могут появиться не только вследствие помех, но и по другим причинам. Рассмотрим основные причины искажений радиосигналов:

действие помех,

– изменение условий распространения,

–статистический разброс параметров электронных элементов схем и флуктуации питающих напряжений и токов РЭА

– собственные шумы РЭА.

Пример: Искажения сигнала в приемнике:

, (4.1)

где - амплитуда сигнала на входе приемника, - начальная фаза сигнала, - сообщение, D – дальность от передающей РЛС. Слагаемое представляет пространственную часть фа-зы

Характеристики

Список файлов книги