
- •Оглавление
- •Список сокращений
- •Часть I
- •Часть II
- •Часть I
- •Твоя альма матер – поволжский
- •Государственный технологический
- •Университет
- •1. Система высшего технического образования
- •1.1. Высшее образование
- •1.2. Инженерное образование в России
- •1.3. Чем университет отличается от института
- •1.4. Многоступенчатое образование: бакалавриат, магистрат
- •2. Пгту как пример государственного технического университета на рубеже XX и XXI веков
- •2.1. История вуза
- •2.2. Университет сегодня
- •Факультеты (в скобках – год основания):
- •2.3. Структура Поволжского государственного
- •2.3.1. Образовательная структура
- •2.3.2. Структура управления университетом
- •41 Рис. 2.3. Управленческая структура пгту
- •43 Рис. 2.4. Структура управления университетом
- •3. Студент в учебном процессе [2, 3]
- •3.1. Студент на лекции
- •3.2. Студент на практических занятиях
- •3.3. Студент в учебной лаборатории
- •3.4. Студент учится самостоятельно
- •3.5. Студент на экзамене
- •3.6. Роль компьютера и Интернета в образовании
- •Часть II основы радиотехники и радиоэлектроники
- •1. История развития радиотехники
- •2. Принципы радиотехники [2, 3, 5]
- •2.1. Возникновение электромагнитного поля
- •2.2. Распространение электромагнитных полей. Радиоволны
- •2.3. Использование высокочастотных колебаний
- •2.4. Генерация колебаний синусоидального вида
- •Синусоидальной формы
- •2.5. Принципы приема радиосигналов
- •2.6. Борьба с помехами
- •3. Электрорадиоэлементы [13, 14]
- •3.1. Резистивные элементы электронной техники
- •3.1.1. Общие сведения о резисторах
- •3.1.2. Основные параметры резисторов
- •3.1.3. Резисторы постоянного сопротивления
- •3.1.4. Система обозначений и маркировка резисторов
- •3.1.5. Специальные резисторы
- •3.2. Емкостные элементы электронной техники
- •3.2.1. Общие сведения о конденсаторах
- •3.2.2. Классификация и конструкции конденсаторов
- •3.2.3. Параметры конденсаторов
- •3.2.4. Система обозначений и маркировка конденсаторов
- •3.2.5. Основные разновидности конденсаторов
- •3.3. Индуктивные элементы электронной техники
- •3.3.1. Физическая природа индуктивности
- •3.3.2. Конструкции катушек индуктивности
- •3.3.3. Разновидности катушек индуктивности
- •3.4. Трансформаторы
- •4. Полупроводниковые приборы
- •4.1. Полупроводниковые материалы
- •4.2. Электроны и дырки в полупроводниках
- •4.3. Примеси и дефекты
- •4.4. Электронно-дырочный переход (p-n типа)
- •4.5. Полупроводниковые триоды (транзисторы)
- •4.6. Полупроводниковые интегральные схемы
- •5. Прикладные программы для решения
- •5.1. Система схемотехнического моделирования
- •5.1.1. Общие сведения
- •5.1.2. Основные достоинства программы
- •5.1.3. Компоненты и проведение экспериментов
- •5.2. Среда программирования LabView
- •5.3. Пакет прикладных программ matlab
- •5.3.1. Общие сведения
- •5.3.2. Математика и вычисления
- •5.3.3. Наборы инструментов
- •5.4. Система компьютерной алгебры Mathcad
- •5.4.1. Основные сведения
- •5.4.2. Основные возможности
- •5.4.3. Интерфейс
- •5.4.4. Графика
- •5.4.5. Расширение функциональных возможностей
- •5.4.6. Сравнительная характеристика
- •5.4.7. Решение уравнений в MathCad
- •5.4.8. Решение систем уравнений в MathCad
- •5.4.9. Программирование в MathCad
- •189 Рис. 5.2. Пример решения систем уравнений
- •6. Элементы теории цифровой обработки сигналов
- •6.1. Когда необходима обработка сигналов
- •6.2. Виды сигналов
- •6.2.1. Случайные сигналы
- •6.2.2. Виды детерминированных сигналов
- •6.3. Аналоговые и цифровые сигналы
- •6.4. Проблема выборки
- •6.5. Примеры обработки сигналов
- •6.5.1. Сглаживание сигнала
- •6.5.2. Подавление шумов
- •6.6. Математические модели сигналов
- •6.6.1. Математическое представление сигнала
- •6.6.2. Скалярное произведение и расстояние для двумерных векторов
- •6.6.3. Ортонормированный базис
- •6.6.4. Переход от векторного пространства
- •7. Радиотехнические системы
- •7.1. Классификация ртс
- •Диапазоны радиочастот
- •7.2. Тактико-технические характеристики ртс
- •7.3. Радиолокационные системы
- •7.3.1. Задачи, решаемые радиолокационными системами
- •7.3.2. История радиолокации
- •7.3.3. Принципы построения радиолокационных систем
- •7.3.4. Классификация радиолокационных систем
- •7.4. Современные радиолокационные системы
- •7.4.1. Радиолокационные станции управления воздушным движением
- •7.4.2. Рлс обнаружения, наведения и целеуказания
- •7.4.3. Рлс обнаружения маловысотных целей
- •7.4.4. Рлс наведения зенитных управляемых ракет
- •7.4.5. Рлс и комплексы разведки на поле боя
- •7.4.6. Рлс подповерхностного зондирования
- •7.4.7. Рлс противоракетной обороны
- •7.4.8. Корабельные рлс
- •7.4.9. Авиационные (самолетные) рлс
- •7.5. Радионавигационные системы
- •7.5.1. Общие сведения и история развития
- •7.5.2. Спутниковые системы навигации
- •7.6. Ртс передачи информации
- •Заключение. О тенденциях в современной радиоэлектронике
- •Словарь радиоэлектронных терминов
- •Список литературы
- •Именной указатель
- •Предметно алфавитный указатель
- •424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
- •424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
Заключение. О тенденциях в современной радиоэлектронике
Колебательный контур и его компоненты (индуктивность L, конденсатор C, а также вакуумная электронная лампа Л, диод D и транзистор Т как функциональные приборы) были счастливой находкой для радиоэлектроники в первые десятилетия ее развития. Технологически просто реализуемые, обладая чрезвычайно высоким и до сих пор недостижимым для существующих цифровых вычислителей эквивалентным быстродействием, они были базой для создания радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Поэтому основная учебная литература по базовым радиотехническим дисциплинам, таким как радиотехнические цепи и сигналы, основы теории радиотехнических систем, радиоавтоматика и др., еще четверть века назад в значительной степени ориентировались на создание у студентов радиотехнических специальностей представления о РЭА как о среде из компонентов L, C, R, Л, D и Т.
Уже в 60-х годах XX века тенденция к микроминиатюризации РЭА поставила под сомнение вопрос о целесообразности применения в ней различного вида индуктивностей. Качество РЭА в микросхемном исполнении уже в 70-80-х годах считалось тем выше, чем меньше в ней использовано конденсаторов. Программно реализуемые цифровые фильтры успешно конкурировали с LC фильтрами. Уже сейчас ясно, что приемное устройство может быть реализовано в цифровом виде как устройство быстрого преобразования Фурье (БПФ) наводимых в антенне токов с последующей цифровой фильтрацией и вычислением модулей выходных сигналов фильтра. О получаемой при этом избирательности, возможности регулировки полосы пропускания, отсутствии паразитной обратной связи, устойчивости, простоте настройки и перестройки современному разработчику пока остается лишь мечтать.
Для реализации подобной аппаратуры быстродействие вычислителей должно иметь порядок 1016-1018 базовых операций в секунду. Учитывая рост быстродействия вычислителей, современные радиоинженеры должны не только владеть возможностями создания РЭА на основе элементов L, C, R, Л, D, Т, но и хорошо владеть математическими аспектами обработки сигналов на цифровых вычислителях. В конечном счете перспективная РЭА – это аппаратно-программный комплекс, сочетающий систему сенсоров и программные продукты для обработки поступающих с выхода сенсоров сигналов. Основой подготовки радиоинженеров с такой компетенцией является приближение уровня математической подготовки к университетскому за счет более полного освоения таких курсов, как основы функционального анализа, линейная алгебра и многомерная геометрия.
Следующий шаг состоит в освоении единой методики теории обработки сигналов как операций, связанных с вычислением меры схожести векторных сигналов на основе их скалярного произведения. Изучаемые в курсе радиотехнических систем основные операции над зашумленными сигналами, такие как обнаружение, оценка параметров, распознавание, разрешение, сводятся к формированию мер схожести с помощью согласованной фильтрации, т.е. набора отсчетов в виде скалярных произведений искаженных принимаемых сигналов с эталонными сигналами.
Дальнейшее совершенствование РЭА также связано с освоением новых видов векторных сигналов, но заданных не вещественными, а комплексными и кватернионными компонентами. Скалярное произведение таких сигналов более информативно, чем широко используемые в настоящее время вещественные векторные сигналы. На основе дополнительной информации появляется возможность устранить влияние мешающих факторов перед началом операции вычисления меры схожести. Это особенно важно при обработке трехмерных сигналов, задающих различного вида изображения расположенных в пространстве объектов.
Решать эти сложные, но чрезвычайно интересные задачи предстоит Вам – будущим инженерам, делающим сегодня лишь первые шаги на пути к избранной специальности.