- •Введение
- •Сигналы в радиоэлектронике
- •Общие сведения о радиотехнических сигналах
- •Классификация радиотехнических сигналов
- •Помехи в радиотехнических системах
- •Способы аналитического описания сигналов
- •Интегральное преобразование сигналов
- •Комплексная форма представления сигналов
- •Векторное представление сигналов
- •Представление сигналов динамическими моделями
- •Энергетические характеристики сигналов
- •Спектральное представление периодических сигналов. Ряды Фурье
- •Спектральное представление непериодических сигналов. Ряды Фурье
- •Модуляция сигналов
- •Назначение и виды модуляций
- •Амплитудная модуляция аналоговых сигналов
- •Спектр амплитудно-модулированного сигнала
- •Глубина амплитудной модуляции
- •Амплитудная модуляция цифровых сигналов
- •Сигнал при импульсной модуляции
- •Внутриимпульсная линейная частотная модуляция
- •Радиоэлектронные устройства
- •Радиоприемные устройства
- •Детекторный приемник
- •Приемник прямого усиления
- •Супергетеродинный приемник
- •Каскады радиоприемных устройств
- •Детекторы радиосигналов
- •Классификация детекторов
- •Амплитудные детекторы
- •Детектирование импульсных сигналов
- •Преобразователи частоты
- •Общие принципы гетеродинного преобразователя частоты
- •Типы преобразователей частоты
- •Балансный преобразователь частоты
- •Автогенераторы
- •Условия самовозбуждения и стационарности автогенераторов
- •Колебательные характеристики
- •Системы автоматической регулировки усиления
- •Системы автоматической подстройки частоты
- •Синтезаторы частот
- •Аналоговые синтезаторы частот
- •Цифровые синтезаторы частот
- •Радиопередающие устройства
- •Классификация радиопередатчиков
- •Основные блоки радиопередатчиков
- •Параметры радиопередатчиков
- •Суммирование мощностей сигналов генераторов радиопередатчиков
- •Обобщенная структурная схема длинно- и средневолновых радиопередатчиков
- •Основы оптимального радиоприема
- •Оптимальный радиоприём как статистическая задача
- •Помехоустойчивость
- •Основные понятия теории статистических решений
- •Апостериорная плотность вероятности
- •Оптимальное обнаружение сигналов
- •Обнаружение сигналов как статистическая задача
- •Ошибки при обнаружении сигнала
- •Оптимальное обнаружение квазидетерминированных сигналов
- •Оптимальное различение детерминированных сигналов
- •Оптимальная оценка параметров сигнала
- •Фильтрация параметров сигнала
- •Современные сетевые технологии
- •Беспроводные технологии
- •Технология Wі-Fі
- •Архитектура іеее 802.11
- •Беспроводная технология WіМах
- •Принципы построения сотовых сетей
- •Радиальные системы с каналами общего доступа
- •Системы с сотовой структурой
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Д.В. Журавлёв
ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Утверждено Редакционно-издательским советом
университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2013
УДК 681.3
Журавлёв Д.В. Основы современной радиоэлектроники : учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые, граф. данные (6,21 Мб) / Д.В. Журавлёв. – Воронеж : ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). – Систем. требования: ПК 500 и выше ; 256 Мб ОЗУ ; Windows XP ; MS Word 2007 или более поздняя версия ; 1024x768 ; CD-ROM ; мышь. – Загл. с экрана. – Диск и сопровод. материал помещены в контейнер 12x14 см.
В данном учебном пособии рассмотрены вопросы теории информации, имеющие прямое отношение к проблемам радиосвязи, и основополагающие проблемы радиотехники, связанные с генерированием, усилением, модуляцией, детектированием, демодуляцией, преобразованием и обработкой сигналов, анализом процессов, протекающих в радиоэлектронных цепях разнообразного назначения, изучением принципов устройства и функционирования радиоэлектронных устройств и систем радиосвязи.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавров 211000 «Конструирование и технология электронных средств», профилю «Проектирование и технология радиоэлектронных средств», дисциплине «Основы радиоэлектроники и связи».
Ил. 105. Библиогр.: 23 назв.
Рецензенты: кафедра радиотехники Воронежского
института МВД России (д-р техн. наук, проф.
А.Н. Голубинский);
канд. техн. наук, доц. М.И. Бочаров
© Журавлёв Д.В., 2013
© Оформление. ФГБОУВПО “Воронежский государственный технический университет”, 2013
Введение
Курс «Основы радиоэлектроники и связи» является учебной дисциплиной в системе подготовки бакалавров по направлению «Конструирование и технология электронных средств».
Данный курс опирается и тесно взаимодействует с такими дисциплинами, как «Физика», «Информатика», «Общая электротехника и электроника», «Схемо- и системотехника электронных средств» и со всеми математическими дисциплинами.
Содержанием самой дисциплины «Основы радиоэлектроники и связи» являются вопросы теории информации, имеющие прямое отношение к проблемам радиосвязи, и основополагающие проблемы радиотехники, связанные с генерированием, усилением, модуляцией, детектированием, демодуляцией, преобразованием и обработкой сигналов, анализом процессов, протекающих в радиоэлектронных цепях разнообразного назначения, изучением принципов устройства и функционирования радиоэлектронных устройств и систем радиосвязи.
Радиоэлектроника есть составная часть радиотехники - науки о методах и средствах передачи и приема сообщений на расстояние посредством электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве.
Начав свое развитие более 100 лет назад, радиоэлектроника в настоящее время охватывает широкую научно-техническую область знаний, в которой разрабатываются методы и устройства для получения, хранения, преобразования и передачи информации на расстояние, как с помощью излучения электромагнитных волн, так и без него. Спектр проблем, в той или иной мере относящихся к радиоэлектронике, чрезвычайно широк. Тем не менее, в качестве составных частей радиоэлектроники можно выделить радиотехнику, электронику и микроэлектронику, а теперь еще и наноэлектронику.
При этом важнейшими задачами радиоэлектроники в области радиотехники, электроники и микро-, наноэлектроники соответственно являются:
разработка методов и устройств получения, преобразования и передачи информации на расстояние с помощью электромагнитного излучения, распространяющегося в пространстве, разделяющем передатчик и приемник, и без него;
изучение вопросов взаимодействия электронов с электромагнитными полями и методов создания на их основе приборов и устройств;
создание электронных функциональных устройств в микроминиатюрном исполнении на основе группового изготовления радиоэлементов и печатного монтажа.
Идеи современной радиоэлектроники проникают во многие области, которые раньше имели лишь отдаленное отношение к вопросам передачи и обработки информации. Однако в настоящее время разработаны новые концепции открытых систем и иерархий взаимодействия между их компонентами.
Ввиду стремительного развития средств электронно-вычислительной техники и информационных технологий многие вопросы передачи информации между абонентами невозможно решить без хорошего знания и использования радиоэлектронных методов. То же можно сказать и о развитии интеллектуальных систем.
Сигналы в радиоэлектронике
Изменение во времени напряжения, тока, заряда или мощности в электрических цепях называют электрическим колебанием. Используемое для передачи информации электрическое колебание является сигналом. В радиотехнике термины «электрическое колебание» и «сигнал» близки по смыслу и часто заменяют друг друга. Сложность процессов в электрических цепях зависит от сложности исходных сигналов. Поэтому целесообразно пользоваться спектром сигналов. Из математики известны ряды и преобразования Фурье, с помощью которых удается представить сигналы совокупностью гармонических составляющих. На практике полезен анализ характеристики, дающий представление о скорости изменения и длительности сигнала. Это удается достичь с помощью корреляционного анализа. Сигналы, поступающие из источника сообщений (микрофон, передающая телевизионная камера и т. д.), как правило, не могут быть непосредственно переданы по радиоканалу. Это обусловлено их относительной низкочастотностью. Чтобы осуществить эффективную передачу сигналов по линиям связи, необходимо перенести их спектр из низкочастотной области в область высоких частот. Данная процедура получила название модуляции.
В различных системах передачи информации применяют узкополосные сигналы, спектр которых сосредоточен в окрестности частоты . При анализе этих сигналов пользуются понятием «аналитический сигнал».