Лекция № 1. 1.2 Краткая историческая справка

Тема лекции:

«Вступление»

План лекции

1.1 Общие сведения

1.2 Краткая историческая справка

Литература

1. Хольний В. Я. Конспект лекций ("Устройства приема и обработки сигналов" и "Альбом рисунков и таблиц к конспекту лекций по дисциплине Устройства приема и обработки сигналов ") Кривой Рог: КК НАУ, 2012 – 56с.
2. Фомин А. И. Радиоприемные устройства – М.: Радио и связь, 2003г. – 520 с.
3. Румянцев К.Е. Радиоприемные устройства: учебник. – М.: Видавничий центр «Академия», 2006г. – 336с.
4. Головин О. В. Радиоприемные устройства – М.: Горячая линия–Телеком, 2004г. – 384с.
5. Карлов А. М., Криници В. В., Логвин А. И. Прием и обработка сигналов в авиационных радиоустройствах. М.: Транспорт, 1992 – 328 с.

Содержание лекции

1.1 Общие сведения

Место радиоприемного устройства в канале связи. В канал связи входит радиопередающее устройство (РПДУ), радиоприемное устройство (РПУ) и линия связи (ЛС).

Определение РПУ – это радиоэлектронное средство, обеспечивающее обработку передаваемой и извлекаемой информации.

– В первом варианте информация заложена в радиосигнале, который формируется в РПДУ.

– Во втором варианте информация формируется как результат отражения электромагнитных колебаний (ЭМК) РПДУ от объекта (поверхности земли, летательных аппаратов и т.д.) – активная радиолокация или колебания поступают от естественных излучателей (тепловых, астрономических и т.д.) – пассивная радиолокация

Критерием качественной работы РПУ является получение достоверной информации.

Обобщенная структурная схема РПУ.

– Поэтапное преобразование сигнала в РПУ

· преобразование модулированного радиосигнала в форме свободных ЭМК в электрический сигнал (ЭДС, ток)

· усиление сигнала

· преобразование радиосигнала в модулирующее напряжение

· преобразование модулирующего напряжения в акустические, световые или кодированные колебания.

Для сохранения достоверности информации в процессе обработки сигнала РПУ дополнительно обеспечивает:

– минимально допустимый уровень искажения сигнала

– преимущественное усиление сигнала над помехой (избирательность)

Структурные звенья РПУ (рис. 1)

А – антенна обеспечивает преобразование ЭМК сигнала и помех в электрические колебания, а также пространственную и поляризационную избирательность.

РК – радиоканал обеспечивает качественное усиление радиосигнала при котором Д (детектор) может обеспечивать линейное детектирование, а также частотную избирательность.

ДК – декодер преобразует цифровой электрический сигнал в аналоговый и реализует кодовую избирательность.

УМК – усилитель модулирующих колебаний обеспечивает качественное усиление электрического сигнала по мощности для нормальной и качественной работы ВУ и ЭВМ

ВУ – воспроизводящее устройство (громкоговоритель, головные телефоны, электронно-лучевая трубка и др.) преобразует модулирующий сигнал в сообщение.

ЭВМ – электронная вычислительная машина обеспечивает обработку электрических сигналов специальной информации и выдает цифровую информацию или формирует управляющий сигнал для исполнительного звена.

Применение информации

– Обеспечение безопасности, регулярности и экономичности полетов.

– Принятие политических и экономических решений, пропаганда и развлечение.

– Научные и технические исследования

– Создание организационных радиопомех радиосистемам передачи и извлечения информации.

Техническое обслуживание (ТО) РПУ

– Виды технического состояния РПУ в

· неисправное – рабочее

· работоспособное – рабочее

· функционирующее – не рабочее

· состояние отказа – не рабочее

– Составные части ТО: проверка технического состояния, восстановление работоспособности, профилактика, документация.

Место дисциплины в системе подготовки специалиста.

ВМ (высшая математика)	УПОС (устройства приема и обработки сигналов)	ТРЛС (теория радиолокационных систем)
ОТЦ (основы теории цепей)
СПРТ (сигналы и процессы в радиотехнике)	ТРНС (теория радионавигационных систем)
АЭП (аналоговые электронные приборы)
ЦУМП (цифровые устройства и микропроцессоры)	ОТС (основы теории связи)
УСВЧ (устройства сверхвысоких частот)
УГФС (устройства генерирования и формирования сигналов)	РЭО (радиоэлектронное оборудование)
МИТ (метрология и измерительная техника)

Характеристика дисциплины

– Структура учебного материала.

· Теория РПУ и его каскадов

а. - наименование-опознание;

б. - назначение;

в. - критерий функционирования;

г. - алгоритм проверки - оценка функционирования;

д. - показатели;

е. - критерий работоспособности;

ж. - алгоритм проверки – оценка работоспособности;

з. - структурные звенья;

и. - критерий функционирования звеньев;

к. - алгоритм поиска отказавшего звена – восстановление функционирования;

л. - алгоритм расчета;

м. - варианты;

н. - применение

· Самостоятельная работа

а. - изучение теории;

б. - применение теории для решения технических задач

· Лабораторные работы по РПУ и его каскадам (проверка технического состояния, исследования, документация)

· Практические работы (разработка схемы, решение технических задач, документация)

– Система контроля знаний и умений

· текущий опрос изученного материала

· зачет по лабораторным работам

· зачет по дисциплине

Варианты РПУ

– Классификация

· по основному назначению: вещательные и профессиональные;

· по виду информации (рис. 2)

· по виду работы: телеграфные, радиотелефонные слухового, пишущего или буквопечатающего приема, фототелеграфные и др.

· по виду модуляции: амплитудные, частотные, фазовые, импульсные, однополосные, и комбинированные.

· по диапазону рабочих частот: ДВ, СВ, КВ, МВ, ДМВ, СМВ и др., широкодиапазонные.

· по способу построения РК: прямого усиления и супергетеродинные с однократным или многократным преобразованием частоты.

· по способу питания: батарейные, сетевые и комбинированные;

· по месту установки: передвижные стационарные;

· по качественным показателям: 1-3 и высшей группы сложности;

· по элементной базе: ламповые, транзисторные, на микросхемах и комбинированные

Техническое наименование РПУ. В состав информации входят все классификационные элементы.

Пример1: Самолетный, связной, телефонно-телеграфный, амплитудный, сетевой, супергетеродинный с двукратным преобразованием частоты радиоприемник на полупроводниковых приборах, диапазонов СВ и КВ.

Пример2: Автомобильный, монофонический, амплитудный супергетеродинный, сетевой радиоприемник звукового вещания, 3 группы сложности на интегральных микросхемах диапазонов СВ и КВ.

1.2 Краткая историческая справка

Эволюция совершенствования структурной схемы РПУ.

– Детекторный радиоприемник – грозоотметчик А. С. Попов, 7 мая 1895 г.

– Детекторный радиоприемник телеграфный П. Н. Рыбкин, декабрь 1899 г.

– Радиоприемник прямого усиления на электронных лапах 1915 г.

– Супергетеродинный радиоприемник Амстронг, 1918 г. с 1930 г. – основной тип на электронных лампах.

Этапы развития РПУ по элементной базе.

– Первое поколение – детекторные безламповые РПУ;

– Второе поколение – ламповые РПУ с 1906 г.;

– Третье поколение – РПУ на дискретных полупроводниковых приборах с 1948 г.;

– Четвертое поколение – РПУ на микросхемах.

Решаемые проблемы радиоприема.

– Помехозащищенность

– Освоение миллиаметровых и дециметровых волн – развитие оптоэлектроники

– Повышение надежности работы РПУ

– Миниатюризация радиоаппаратуры

– Освоение новых методов обработки сигнала

Условные графические обозначения функциональных электрических схем радиоприемных устройств