Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

В цифровых системах передаваемый сигнал предварительно квантуется по времени и уровню. Каждому уровню соответствует кодовая группа импульсов, которая и модулирует несущие колебания. Для создания радиосистем различного назначения используется практически весь диапазон радиоволн: от миллиметровых (). = ! ...!О мм) до мириаметровых () = 10...100 км). Лазерные системы, тесно примыкающие по принципу действия к радиотехническим, работают в инфракрасном и оптическом диапазонах электромагнитных волн. Следует отметить, что использование того или иного диапазона радиоволн так же, как и ширина спектра частот, отводимого радиосистеме того или иного типа, регламентируется международной комиссией распределения радиочастот (МКРР).

Эти ограничения влияют на выбор вида радиосигнала и построение радиосистемы и, в конечном счете, сказываются на ее тактико-технических характеристиках (ТТХ). При создании системы стремятся получить наилучшие характеристики для определенных условий ее работы, Для сравнения вариантов построения проектируемой системы и выбора наилучшего (оптимального) варианта необходимо обоснованно выбрать показатель качества системы (критерий оптимизации), Поскольку требования к системе многочисленны и часто противоречивы, желательно оптимизировать систему по какому-то обобщенному критерию, учитывающему основные требования к ней. В качестве такого обобщенного критерия может применяться эффективносвь системы, под которой чаще всего имеют в виду количественную характеристику качества выполнения системой заданных функций, отнесенную к затратам (энергетическим, информационным и зкономическим).

Однако на практике оценку качества работы системы обычно производят по ее основным ТТХ (зоне действия, точности и достоверности, разрешающей способности, пропускной способности, быстродействию, помехозащишенности, надежности). Основные параметры РТС имеют вероятностный (статистический) характер, что предопределяет необходимость статистического подхода к анализу и синтезу РТС. Деятельность разработчиков радиотехнических систем и комплексов немыслима без применения методов статистической радиотехники, многие разделы которой непосредственно связаны с развитием радиолокационной и радионавигационной техники.

Статистическая теория радиосистем позволяет оценить предельные значения основных параметров радиосистем и найти оптимальные технические решения для приближения к этим значениям. Радиоволны, являющиеся носителем информации в РТС, представляют собой электромагнитные поля. Поскольку поле математически описывается скалярной (напряженность) или векторной (при учете поляризационных эфФектов) Функцией времени и пространственных координат, радиосигнал является пространственно-временным. Помехи, которые обычно имеют место при работе РТС, есть не что иное, как некоторое вредное поле, взаимодействующее с сигнальным.

При таком взаимодействии образуется результирующее поле, которое и воспринимается приемной антенной РТС. В силу своей непредсказуемости помеха разрушает однозначную связь поля в месте приема с переносимым сообщением, и задачей статистической теории является ответ на вопрос, как наилучшим способом использовать пространственные и временные свойства сигналов и помех для эффективного функционирования радиосистем различного назначения.

В большинстве практических случаев сигнал можно рассматривать как функцию времени, на которую тем или иным способом наложено передаваемое сообщение. На приемной стороне (наблюдатель) сигнал доступен лишь в смеси с помехой, и задачей наблюдателя является извлечение с наибольшей достоверностью полезной информации, содержащейся в сигнале. Под извлечением информации понимают процедуры обнаружения сигналов и оценки их параметров, которые, в конечном счете, сводятся к различению сигналов, т.е.

к установлению, какой из возможных сигналов присутствует в принимаемых колебаниях или отсутствует вообще. В ряде случаев (пассивная локация, радиоастрономия, радио- разведка) отправитель сообщения независим от создателя или пользователя радиосистемы и задача сводится к выбору оптимального метода приема и обработки сигнала (извлечения информации).

В других случаях (полуактивная локация, передача информации, радионавигация, радиоуправление) отправитель информации втой или иной степени подчинен разработчику системы. При этом, придерживаясь так называемого системного подхода, наряду с оптимальным приемом предусматривается рациональный выбор как самих сигналов, так и способов их кодирования. глд вд ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ И РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 1.1.

Основные понятия и определения Радиолокацией(РЛ) называется область науки и техники, объединяющая методы и технические средства обнаружения, измерения координат и параметров движения, а также определения некоторых характеристик различных объектов (радиолокационных целей), основанные на использовании радиоволн, излучаемых, ретранслируемых или отражаемых (рассеиваемых) этими объектами.

Процесс обнаружения объектов, измерение их координат и параметров движения называется радиолокационным наблюдением (иногда радиолокацией цели), а используемые для этого систсмы— радиолокационными станциями (РЛС), или радиолокаторами. В иностранной литературе для радиолокации и РЛС принято название Кадаг (Кад(о де(ес1!оп апд галя(пя), отражающее основные функции радиолокационной системы. Радионавигация — область науки и техники, охватывающая радиотехнические методы и средства вождения кораблей, летательных и космических аппаратов, а также других движущихся объектов.

Таким образом, радиолокация и радионавигация тесно связаны общностью решаемой ими задачи: определение координат объектов. Радиоуправление — область техники, включающая в себя радиотехнические методы и средства управления объектами, в частности их движением. Совокупность технических средств для такого управления называется системой радиоуправленин. В радиоуправлении могут быть использованы как радиолокационные, так и радионавигационные системы (РНС).

В зависимости от природы возникновения электромагнитных волн, достигающих антенны РЛС и доставляющих информацию об объектах радиолокационного наблюдения, различают активную, полуактивную, активную с активным ответом и пассивную радиолокацию. При активной радиолокации сигнал, принимаемый приемником РЛС, создается в результате отражения (рассеяния) объек- 10 том электромагнитных колебаний, излучаемых антенной РЛС и облучающих объект. Сигнал, излучаемый антенной РЛС, называется прямым, или зондирующим, а принимаемый приемной антенной РЛС, — отра.женным (рассеянным), или радиолокационным.

Таким образом, при активной радиолокации применяется передатчик, генерирующий зондирующий сигнал, и информацию об объекте извлекают цри обработке отраженного (рассеянного) объектом сигнала. При полуиктивной радиолокации носителем информации также является сигнал, отраженный объектом, но источник облучающих объект радиоволн вынесен относительно приемника РЛС и может действовать независимо от него.

Например, передающее устройство, создающее сигнал, облучающий цель, может быть расположено на земле или корабле, а приемник, использующий отраженный сигнал, — на ракете, направленной на объект (цель). Такая радиолокация в ряде источников называется радиолокацией «с подсветом» и используется, например, в случае, когда требуется обеспечить скрытность получателя информации о цели.

Возможность обнаружения и измерения параметров объектов, не являющихся источниками радиоизлучения, является достоинством активного и полуактивного методов радиолокации. При активной радиолокации с активным ответом (часто называемой вторичной радиолокацией, в отличие от активной, называемой первичной) применяют сигнал, ретранслируемый (пере- излучаемый) специальным приемопередатчиком — ответчиком, установленным на объекте. Приемник ответчика принимает сигнал, излучаемый РЛС, который вызывает формирование и излучение ответного сигнала.

Ответный сигнал может иметь мощность значительно большую, чем отраженный, поэтому применение активного ответа позволяет существенно повысить дальность действия и помехозащищенность такой системы. Кроме того, ответный сигнал может быть использован для передачи дополнительной информации с объекта (например, бортовой номер самолета, высота объекта и др.). С помощью ответчика решается и задача опознавания объекта, например отличия «своих» самолетов от «чужих» (устройства опознавания «свой — чужой»).

Принцип активного ответа широко применяется в радионавигации и радиоуправлении, например в радиосистемах ближней навигации (РСБН) и системах управления воздушным движением (УВД). В пассивной радиолокации сигналом, принимаемым приемником РЛС, является собственное излучение объекта в радиодиапазоне. Это может быть излучение передающих устройств различных РТС, излучение гетеродинов приемников, паразитное излучение радиоэлектронных приборов, которые размещены на объекте. К естественному излучению объектов относится и тепловое излучение 11 в инфракрасном диапазоне.

Характеристики

Список файлов книги