Metoda_KP_RTS_2022-2-12

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ

КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

__Московский технический университет связи и информатики__

Кафедра «Радиотехнические системы»

ПРАКТИКУМ

по дисциплине «Радиотехнические системы»

для бакалавров направления 11.03.01 «Радиотехника»

Составители: к.т.н., доц. Сперанский В.С.

к.т.н. Фролов А.А.

Москва 2022 г.

ПРАКТИКУМ по дисциплине «Радиотехнические системы»

для бакалавров направления 11.03.01 «Радиотехника»

Составители: к.т.н., доц. Сперанский В.С., к.т.н. Фролов А.А.

Издание утверждено советом факультета Радио и Телевидение протокол № 4

от «20» октября 2022 г.

Аннотация

В практикуме содержатся соотношения для определения значений основных параметров радиотехнических систем в условиях предоставления неполной априорной информации для их расчета. Представленные соотношения позволяют изучить основные методики расчета параметров сигналов, требуемой мощности передатчика, диаграмм видимости, отношения сигнал/шум на входе приемного устройства и определения дальности действия при проектировании и разработке радиотехнических систем, а также различных современных радиолокационных систем.

Отдельные разделы посвящены расчету и проектированию устройств селекции движущихся объектов, а также оценке точности и ошибок измерения координат.

Рецензент: Чиров Д.С., д.т.н., доц., зав. каф. «Радиотехнические системы»

2

3

ВВЕДЕНИЕ

В настоящем практикуме изложены методические указания и основные требования, предъявляемые к курсовому проекту по дисциплине

«Радиотехнические системы», для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 11.03.01 – «Радиотехника».

Дисциплина «Радиотехнические системы» изучается на факультете

«Радио и телевидение» (направление 11.03.01). По курсу читаются лекции,

проводятся практические занятия, выполняются лабораторные работы,

выполняется курсовое проектирование и сдается зачет.

Целью освоения дисциплины «Радиотехнические системы» является изучение принципов построения и функционирования радиотехнических систем (РТС) для анализа существующих и проектирования перспективных радиотехнических систем, в том числе радиолокационных и телекоммуникационных систем.

Учебный курс «Радиотехнические системы» относится к вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 11.03.01 - «Радиотехника».

Дисциплина базируется на следующих учебных курсах:

«Электродинамика и распространение радиоволн», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Устройства СВЧ и антенны», «Цифровая обработка сигналов», «Теория вероятностей и математическая статистика».

Важной составляющей указанного курса является самостоятельное выполнение студентами курсового проекта. Задание на выполнение курсового проекта предусматривает углубленное изучение соответствующих вопросов раздела с выполнением численных расчетов характеристик основных узлов и сигналов радиотехнических систем.

Целью выполнения курсовой работы является закрепление и углубление теоретических знаний, полученных при изучении учебной дисциплины,

формирование у обучающихся общепрофессиональных и/или профессиональных компетенций, самостоятельное решение профессиональных задач.

4

Выполнение курсовой работы направлено на углубление теоретических и прикладных знаний, полученных обучающимися в процессе прослушивания лекционных курсов, на практических занятиях, овладение навыками исследовательской работы и получение первого опыта подготовки публикаций.

В процессе выполнения курсовой работы решаются следующие задачи:

систематизация и конкретизация теоретических знаний по соответствующим дисциплинам;

приобретение навыков ведения самостоятельной исследовательской работы, включая поиск и анализ необходимой информации;

формирование у обучающихся системного мышления через определение целей и постановку задач и навыков ведения научно-

исследовательской работы;

самостоятельное исследование актуальных вопросов в соответствующей предметной области;

развитие у обучающихся логического мышления и умения аргументировать свои суждения (выводы) при анализе теоретических проблем

ипрактических примеров, умения формулировать выводы и предложения.

Выполнение курсовой работы позволяет обучающимся приобрести

навыки самостоятельного научного исследования, творческой работы с литературой, подбора и использования фактического и статистического материалов, анализа фактов реальной экономической жизни, формирования своего отношения к научной проблеме.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Курсовой проект (КП) является неотъемлемой частью курса.

Курсовой проект является индивидуальной самостоятельной работой студента. КП должен быть выполнен и защищен до начала экзаменационной сессии.

Курсовой проект должен содержать пояснения, необходимые для ясного и однозначного понимания выполняемой работы. Обязательно следует приводить пояснения к используемым формулам и полученным графикам. Не

5

следует приводить значительные фрагменты общеизвестных сведений и переписывать теоретический материал из книг.

Расчеты в КП целесообразно проводить с использованием системы компьютерной алгебры Mathcad, пакета прикладных программ Matlab или других пакетов специализированных программ.

В курсовом проекте обязательно приводить ссылки на используемую литературу, в том числе справочники и интернет-источники, помещая номер источника в квадратные скобки. Список использованной литературы помещается в конце и оформляется по ГОСТ 7.1-2003 [2].

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Оформление курсовой работы должно соответствовать требованиям

следующих ГОСТов (в действующей редакции):

1.ГОСТ 7.32-2017. Система стандартов по информации, библиотечному

ииздательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления [1];

2.ГОСТ 7.1-2003. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления [2];

5.ГОСТ Р 7.0.12-2011. Система стандартов по информации,

библиотечному и издательскому делу. Библиографическая запись.

Сокращение слов и словосочетаний на русском языке. Общие требования и

правила [3];

6.ГОСТ Р 7.0.5-2008. Система стандартов по информации,

библиотечному и издательскому делу. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления [4];

7. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин [5].

Страницы текста курсовой работы должны быть выполнены в формате А4 и соответствовать следующим требованиям:

Ориентация страниц:

для текстовой части – книжная;

для приложений – книжная и/или альбомная.

6

Параметры страниц:

Поля (мм): левое – 30 мм., верхнее – 20 мм., нижнее – 20 мм., правое –

15 мм. Односторонняя печать текста на компьютере, междустрочный интервал

– 1,0; шрифт Times New Roman (размер основного текста – 12 пт или 14 пт;

размер шрифта сносок, таблиц, рисунков, приложений – 12 пт.).

Выравнивание текста – по ширине, без отступов. Абзац – 1,25 см.

Автоматическая расстановка переносов. Текст КП должен быть напечатан разборчиво без сокращений.

Курсовая работа оформляется на русском языке.

Все формулы, рисунки и таблицы в КП должны иметь сквозную нумерацию. На все рисунки в тексте КП должны быть приведены ссылки.

Листы КП должны быть пронумерованы и сброшюрованы. В конце проекта приводят список литературы.

Проект, выполненный небрежно, не принимается и возвращается студенту на переоформление.

Проект, выполненный не полностью или не по заданному варианту, не принимается.

ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ ПРОЕКТА

Расчетно-пояснительная записка объемом до 25...50 страниц формата А4

должна содержать:

титульный лист;

задание и исходные данные для выполнения курсового проекта,

подписанное руководителем и студентом;

содержание расчетно-пояснительной записки (оглавление);

введение (постановка задачи, обзор современного состояния вопроса по разрабатываемому варианту РТС);

выбор и обоснование прототипа проектируемой системы;

расчет тактико-технических характеристик системы;

анализ результатов расчета;

заключение (выводы по работе);

7

список литературы;

приложения (при необходимости).

В разделе «Задание и исходные данные для выполнения курсового

проекта» указывается цель и исходные данные для выполнения КП,

приводится краткая характеристика методов и средств, используемых при проведении расчетов. Задание на курсовую работу включает в себя: тему работы, исходные данные для расчета и технические характеристики системы,

которые должны быть рассчитаны при проектировании. Исходные данные приводятся в виде таблицы.

Вразделе «Выбор и обоснование прототипа проектируемой системы» приводятся обоснование и результаты выбора современной радиотехнической системы, используемой в качестве прототипа, на основании которого в этой работе будет спроектирована радиотехническая система в соответствии с заданием на курсовую работу. Раздел содержит описание выбранной РТС в качестве прототипа, её структурной схемы и принцип работы, а также описание применяемых методов измерения координат и скорости объектов.

Всети «Интернет» студент должен найти описания и технические характеристики соответствующих его варианту современных радиотехнических и радиолокационных систем. Курсовая работа должна выполняться на основании анализа характеристик современных систем, что требует рассмотрения, как учебной и научно-технической литературы, так и электронных ресурсов.

Ссылки на используемую литературу и электронные ресурсы по тексту пояснительной записки являются обязательными.

В разделе «Расчет тактико-технических характеристик системы»

приводятся расчеты основных параметров РТС, в соответствии с методиками,

представленными в настоящем пособии. Все параметры и коэффициенты,

которые в процессе выполнения курсовой работы не рассчитываются, а

выбираются, должны иметь краткое техническое обоснование.

Расчеты производятся для определения значений основных параметров проектируемой РТС при использовании в ней простых сигналов и

8

определяются уточненные значения основных параметров РТС после выбора сложного сигнала. Приводится обоснование выбора сложного сигнала для применения его в РТС.

Вразделе «Анализ результатов расчета» составляется сводная таблица заданных и полученных в результате расчетов параметров проектируемой системы. Приводится анализ полученных значений параметров РТС при сравнении с параметрами прототипа.

В«Заключении» проекта формулируются выводы, содержащие анализ проделанной работы и полученных результатов, оценка и рекомендации по улучшению характеристик РТС. Не следует подменять выводы простым перечислением пунктов проделанной работы.

Курсовой проект принимается у студента при предоставлении оформленного соответствующим образом отчета, содержащего вышеуказанные пункты.

ТИПОВОЕ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Типовым заданием являются техническое задание на расчет радиолокационной станции (РЛС). Входными данными для расчета РЛС являются параметры самой РЛС и характеристики обнаруживаемых объектов.

К параметрам РЛС относятся значения диапазона частот, дальность действия в разных режимах работы, разрешающая способность РЛС, вероятность ложной тревоги, параметры зоны обзора, вида излучения и т.д. К параметрам объектов относятся: характер цели, эффективная площадь рассеяния, скорость,

максимальная и минимальная высота объекта и т.п.

Исходные данные приводятся в виде таблицы и выдаются студенту преподавателем индивидуально. Типовые задания представлены в Приложении 1 к настоящему практикуму.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1. Найти в глобальной сети «Интернет» на сайтах основных производителей радиолокационных станций и производственных концернов,

выпускающие радиотехнические средства, например в [17-30], прототип радиолокационной станции, выданной по заданию на курсовой проект.

9

Определить основные характеристики радиолокационной станции (РЛС) и

составить краткое описание прототипа.

2. Провести сравнение характеристик прототипа с характеристиками РЛС по заданию. Из характеристик прототипа определить тип РЛС

(импульсная, непрерывная) и место ее базирования (борт, земля). Определить тип диаграммы направленности антенны прототипа и тип используемого луча

(игольчатый луч, веерный, диаграмма направленности антенны типа косеканс-

квадрат, фазированная антенная решетка), метод определения координат и скорости.

3.Подготовить обзор прототипа и сделать выводы в результате сравнения задания на курсовую работу и характеристик прототипа.

4.Провести необходимые расчеты основных параметров РЛС с применением простого сигнала в виде пачки импульсов (параметры простого сигнала соответствуют параметрам сигнала прототипа).

определить тип диаграммы направленности антенны;

рассчитать длину волны по известной формуле в минимальном,

среднем и максимальном канале диапазона частот;

рассчитать длину волны по формуле (18) или по формуле (19),

сравнить с полученными данными при расчете длины волны из значений

диапазона частот;

рассчитать угол раскрыва и площадь апертуры антенны по формуле (19);

рассчитать коэффициент усиления антенны РЛС по формуле (20).

4.3Расчет параметров зоны обзора и радиогоризонта РЛС:

рассчитать время облучения по формуле (25) или по формуле (27);

10