Введение

Приступая к освоению новой предметной области, каждый человек испытывает совершенно естественное желание ознакомиться с основными понятиями, составить представление об изучаемом предмете в общих чертах. Прежде всего нужно усвоить терминологию, понять взаимосвязь разных отдельных составных частей общего знания, разобраться в переплетении и взаимосвязи основных проблем. Иначе говоря, прежде чем углубиться в подробности новой науки, полезно, а возможно даже и необходимо, оглядеться и, бегло рассмотрев частности, постараться увидеть предмет своего интереса как бы издали, в целом. Именно эту цель преследует книжка про основы радиотехники, адресованная студентам, которым в будущей профессиональной деятельности придется заниматься проблемами обеспечения эффективного функционирования технических и организационно-технических систем в информационной среде. В том числе и среде агрессивной, со стороны которой возможны негативные и деструктивные воздействия на информационные системы. Среды опасной, где нельзя не считаться с наличием каналов утечки информации. Эта область знаний – информационная безопасность – очень непроста, но очень увлекательна. И требует она очень широкого кругозора, непременно охватывающего и современную радиоэлектронику.

Основная трудность, с которой столкнулся автор при подготовке книжки к печати, состояла в том, как определить границы предметной области "Радиотехника", точнее – "Радиоэлектроника". Дело в том, что нынешняя радиоэлектроника находит весьма широкое применение во всех областях жизни современного общества. Всюду – в промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте, в медицине, при научных исследованиях, для обороны, образования, культурного и иного обслуживания населения, во многих других областях, которые трудно перечислить, участвуют радиоэлектронные системы и устройства. Не меньшую актуальность будет иметь ирадиоэлектроника ближайшего будущего.Это обстоятельство обусловлено тем, что радиоэлектронные системы служат основой, базой функционирования систем передачи информации (речи, музыки, неподвижных и движущихся изображений, данных телеизмерений и команд управления); систем хранения, поиска, обработки и отображение информации; систем наблюдения объектов и процессов в непрозрачных для видимой части спектра электромагнитного излучения средах, в частности внутри металлов, жидкостей, живых организмов и т.д., а также видение в темноте; систем обнаружения, опознавания, определения координат и параметров движения различных движущихся или неподвижных объектов на основе излучаемой или отражаемой этими объектами энергии электромагнитных или акустических волн; систем управления движением самолетов, вертолетов, космических аппаратов, морских и речных судов, подводных и других движущихся объектов; систем и средств исследования небесных тел и космического пространства; систем исследования земной атмосферы, земных поверхностных и подповерхностных слоев суши и моря, т.е. систем метеорологии и разведки природных ресурсов).

Радиоэлектронные устройства и системы находят широкое применение в системах автоматизированного управления технологическими процессами, предприятиями, фирмами и корпорациями. Они обеспечивают в таких системах извлечение, передачу, хранение, поиск, обработку и отображение информации.

Основные применения радиоэлектроники предусматривают передачу, прием, извлечение и преобразование информации. Только в некоторых задачах функции радиоэлектронных систем ограничиваются созданием мощных высокочастотных колебаний (для металлургии, для ускорения заряженных частиц, для нагрева тканей в медицинских целях, для приготовления пищи и других не информационных, а энергетических применений). Если разделить все радиоэлектронные системы на информационные и на энергетические, то подавляющее большинство систем следует отнести к информационным. Именно о таких системах, устройствах и процессах написана эта книжка.

Большинство перечисленных областей применения радиоэлектронных систем и устройств используют технологии, относящиеся к критическим. От протекания этих технологических процессов зависит не только комфортность и безопасность существования человека, общества и даже современной цивилизации. Тем более важны сведения о радиоэлектронных системах, процессах и сигналах.

Арсенал современных средств моделирования динамических процессов и исследования моделей дает возможность оснастить учебное пособие виртуальным лабораторным практикумом. Техническую базу для лабораторных работ, составляющих практикум, составляет комплекс имитационных моделей, воспроизводящих взаимодействие основных радиосигналов с элементарными устройствами, используемыми при их формировании, преобразовании, передаче и приеме. Модели выполнены с использованием средств пакетаSimulink4/5, входящего в состав системыMATLAB.

Расширение областей применения радиоэлектроники требует все большего совершенствования радиоэлектронной аппаратуры и, прежде всего, обеспечения ее работы в новых диапазонах частот, дальнейшего уменьшения массы и габаритов, а также повышения ее надежности. В свою очередь, успехи, достигнутые в совершенствовании радиоаппаратуры, открывают новые области применения средств радиоэлектроники. Но порождают т новые опасности, новые риски, связанные с информационными взаимодействиями и конфликтами технических и организационно-технических систем в информационном пространстве.

Современная и будущая техника радиоэлектронных систем – увлекательная область деятельности. Она открыта для новых идей, впитывает достижения других областей науки и техники и входит в непременный набор познаний людей пытливых и предприимчивых.