Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Основы радиотехнических систем» («Радиотехнические системы»)

Министерство  науки и образования

Красноярский государственный технический         университет

Радиотехнические системы

                                Методические указания по выполнению курсовой работы для

студентов специальности 200700 «Радиотехника».

Составил профессор  д.т.н. С.П. Панько

Содержание

1.  Общие сведения

2.  Основные разделы дисциплины

2. 1.  Обнаружение сигналов

2.2.   Разрешение сигналов

2.3.   Измерение координат и параметров движения целей

2.4.    Дальность действия

                  2.5.    Селекция движущихся целей (СДЦ)

                  2.6.    Цифровая обработка радиолокационных сигналов

                 2.7.    Вторичная обработка радиолокационной информации и отображение обстановки

            3.   Основные расчетные соотношения

            4.   Рекомендуемая литература

5.  Курсовое проектирование

5.1.    Задание на курсовую работу

5.2.    Требования к содержанию курсовой работы

      5.3.    Оформление курсовой работы

      5.4.    Порядок расчета

5.5.  Образцы титульного листа и задания на проекти­рование

Приложение I. Краткие сведения о радиоимпульсах,  применяе­мых в радиолокации

Приложение 2. Цифровая обработка радиолокационной информации и ее отображение

Приложение 3. Пример использования ЭВМ при расчетах

                                                           Красноярска, 2005

1.  Общие сведения

Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Основы радиотехнических систем» («Радиотехнические системы»)  предназначены для студентов 5 курса дневной формы обучения и 6 курса заоч­ной  формы обучения в рамках  специальности 200700 "Радиотехника".    В указаниях приведены как вопросы общего характера - содер­жание курса, цели и характер выполнения курсовой работы, так и наиболее употребимые формулы для расчета, задания на работу и т.д.

Методические указания соответствуют программе дисцип­лины и методике, используемой в лекционных и практичес­ких занятиях.

В приложениях приведены сведения о сигналах, исполь­зуемых в радиолокации, цифровых методах обработки и ре­гистрации принятых сигналов, а также примеры расчета ха­рактеристик радиосистемы с помощью ЭВМ.

Цели курсового проектирования:

- закрепление и углубление знаний по курсу;

- расширение технического кругозора путем изучения специальных технических вопросов, не входящих в учебный план;

- ознакомление с современным уровнем развития радиоло­кационной техники;

- закрепление навыков технически и литературно-грамот­ного изложения материала, убедительного обоснования при­нятых решений, методов расчета;

- получение практических навыков использования ЭВМ в проектировании радиосистем;

- развитие чувства ответственности за выполняемую рабо­ту и принятые решения, умение обоснованно защищать их.

Курсовое проектирование проводится в рамках второй части дисциплины  «Статистические основы радиотехнических систем»  («Радиотехнические системы»), в которой изуча­ется вопросы теории и практики обнаружения воздушных це­пей и измерения их координат радиолокационными средства­ми.

2.  Основные разделы дисциплины

2.1.  Обнаружение сигналов

Постановка задачи обнаружения сигналов на фоне по­мех. Краткие сведения о сигналах, комплексной огибающей и спектра сигнала. Краткие сведения о помехах и их ста­тистике. Модели сигналов.

Обнаружение сигналов на фоне шума как статистическая задача. Статистические критерии оптимального обнаруженная. Бинарное обнаружение одиночных сигналов с полностью  из­вестными параметрами со случайной начальной фазой и со случайными амплитудой и начальной фазой. Структурные схемы обнаружителей. Реализация схем оптимальных обнару­жителей. Характеристики обнаружения.

Обнаружение пачек радиоимпульсных сигналов полностью известных, с дружно флюктуирующей амплитудой и случайной начальной фазой, с независимо флюктуирующей амплитудой и случайной начальной фазой. Структурные схемы обнаружите­лей на согласованных фильтрах (СФ).

СФ для одиночных импульсных сигналов. СФ для пачек импульсных сигналов. Квазиоптимальные фильтры для одиноч­ного импульсного сигнала и пачек импульсных сигналов (когерентных и некогерентных). Реальные схемы фильтров для пачек импульсных сигналов при когерентном и некоге­рентном накоплении. Одноканальные и многоканальные нако­пители импульсных сигналов. Смешанное накопление. Сравне­ние когерентного и некогерентного накоплений по эффек­тивности накопления.

                                     2.2. Разрешение сигналов

Общая постановка задачи разрешения сигналов. Типы зондирующих сигналов. Автокорреляционные и вэаимнокорреляционные функции зондирующих сигналов и их значение при выборе классов сигналов для радиосистем.

Разрешение сигналов по времени (дальности). Разреше­ние сигналов по частоте  (радиальной скорости).  Разреше­ние сигналов по дальности и скорости. Функции неопреде­ленности.

Сложные сигналы. Сжатие сложного си гнала по времени и частоте. Примеры простых и сложных сигналов  (одиночные простые радиоимпульсные сигналы, пачки радиоимпульсных сигналов, сложные частотно-модулированные сигналы, фазоманипулированные сигналы). Сравнение простых и сложных сигналов. Области применения.

2.3. Измерение координат и параметров движения целей

Оценка координат целей с точки зрения статистических решений. Статистические критерии оценки. Выбор функции стоимости (потерь). Потенциальная точность измерения дальности, радиальной скорости целей и углов прихода электромагнитной волны.

Методы измерения дальности (фазовая, частотная и им­пульсная дальнометрия). Точность и не однозначность изме­рения дальности. Неследящие измерители дальности; много­канальные, одноканальные перестраиваемые и дифференциаль­ного типа. Выходные устройства неследящих дальномеров с электронно-лучевыми трубками (индикаторы с линейной раз­верткой, с радиально-круговой и др.).

Разрешающая способность и точность неследящих измери­телей дальности.

Следящие измерители дальности, импульсные системы сопровождения по дальности. Частотные следящие измерите­ли дальности. Оптимальные структурные схемы измерителей. Возможность реализации. Точность сопровождения по дальности  (динамические,  флюктуационные и инструментальные ошибки измерения).

Измерители скоростей целей. Принцип измерения ра­диальной скорости целей в импульсных и непрерывных доплеровских системах. Неоднозначность измерения скорости в импульсных системах.

Неследящие многоканальные, одноканальные перестраи­ваемые схемы измерителей дифференциального типа. Точ­ность измерения скорости в измерителях неследящего типа.

Следящие измерители скорости с частотно-следящим фильтром и синхронно-фазовым следящим фильтром. Точность измерения.

Следящий корреляционный измеритель путевой скорости.