1.Основные направления современной радиоэлектроники. Структурная схема радиоканала. Связь частоты сигнала с длиной электромагнитной волны. Диапазоны частот.

Основные направления современной радиоэлектроники: связь (проводная связь, фототелеграфная связь, радиосвязь), радиоэлектронная аппаратура широкого применения (это звукозапись, звуковоспроизведение, усилительная аппаратура, радиоприемная аппаратура, телевидение, электронные часы и т.д.), промышленная электроника (управление промышленными процессами, измерительная аппаратура, устройства электропитания, автоматики, телеуправления, медицинская аппаратура), вычислительная техника и техническая кибернетика (электронные устройства вычислительной техники, автоматические системы управления, обучающие и контролирующие машины и т.д.), специальная техника (радиолокация, радионавигация, инфракрасная техника, ядерная электроника, биологическая электроника, оптические квантовые генераторы). Диапазоны радиоволн и радиочастот:

Декамегаметровые 100…10 Мм 3…30 Гц

Мегаметровые 10…1 Мм 30…300 Гц

Гектокилометровые 1000…100 км 0,3…3,0 кГц

Мириаметровые 100…10 км 3…30 кГц

Километровые 10… 1 км 30…300 кГц

Гектометровые 1…0,1 км 0,3…3,0 МГц

Декаметровые 100…10 м 3…30 МГц

Метровые 10…1 м 30…300 МГц

Дециметровые 1… 0,1 м 0,3…3,0 ГГц

Сантиметровые 10…1 см 3…30 ГГц

Миллиметровые 1,0…0,1 см 30…300 ГГц

Децимиллиметровые 1,0…0,1 мм 0,3…3,0 ТГц .

Чем короче волна, тем выше частота.

Заметим, что в бытовой практике существует несколько иное распределение волн по диапазонам. Так к длинным волнам относят волны, частоты которых не превышают 500 кГц, к средним волнам – частоты которых находятся в пределах 500…1600 кГц, к коротким волнам – частоты которых лежат в пределах от 1,6 МГц до 30 МГц, к ультракоротким волнам частоты которых лежат в пределах от 30 МГц до 300 МГц и волны СВЧ диапазона, частоты которых превышают 300 МГц.

Структурная схема радиоканала

Радиопередатчик – радиоэлектронное устройство (РЭУ), предназначенное (совместно с антенной) для получения модулированных колебаний в диапазоне радиочастот и их последующего излучения в виде электромагнитных волн. Передатчик преобразует сообщение в сигнал. Радиоприемник – РЭУ, предназначенное (в сочетании с антенной) для приема радиосигналов и преобразования их к виду, позволяющему использовать содержащуюся в них информацию. Антенна – РЭУ, предназначенное (в сочетании с радиопередатчиком или радиоприемником) для излучения или (и) приема радиоволн. В антенне происходит преобразование ЭМ колебаний в распространяющиеся в пространстве радиоволны или обратное преобразование радиоволн в ЭМ колебания.

2.Классификация сигналов. Гармонические колебания и их описание. Гармонический анализ периодических и непериодических сигналов. Ряд Фурье и Интегральные преобразования Фурье. Примеры сигналов со сплошным и дискретным спектрами

Классификация сигналов: одномерные (сигнал, описываемый одной функцией времени u(t)), многомерные (множество одномерных сигналов), детерминированные( позволяет точно предсказать мгновенные значения в любой момент времени), случайные сигналы (точное предсказание значений которого в любой момент времени невозможно), непрерывные (описывается непрерывной функцией времени s(t)), импульсные (сигналы, которые представляют собой импульсы, которые существуют лишь в пределах конечного отрезка времени), аналоговые (сигнал, значения которого можно измерять в любой момент времени, дискретные (сигнал задаётся последовательностью его значений s(ti) в дискретные моменты времени), цифровые (особая разновидностью дискретных сигналов в которых отсчётные значения s ti представлены в форме чисел). Гармоническое колебание — явление периодического изменения какой-либо величины, при котором зависимость от аргумента имеет характер функции синуса или косинуса. Гармонические колебания можно представить различными способами: функциями времени; вращающимися векторами; комплексными числами; амплитудными и фазовыми спектрами. Черты гармонич. колеб.: простота технической реализации генераторов; минимальная полоса частот занимаемая гарм. кол.; неизменность формы гарм. кол. при прохождении через линейную цепь с постоянными параметрами. Использование ряда Фурье и интегрального преобразования Фурье для анализа сигналов. Преобразование берёт представление функции сигнала в виде временных и отображает его в частотный спектр, где ω — угловая частота. То есть оно превращает функцию времени в функцию частоты; это разложение функции на гармонические составляющие на различных частотах. Когда функция f является функцией времени и представляет физический сигнал, преобразование имеет стандартную интерпретацию как спектр сигнала. Абсолютная величина получающейся в результате комплексной функции F представляет амплитуды соответствующих частот (ω), в то время как фазовые сдвиги получаются как аргумент этой комплексной функции. Преобразования Фурье могут применяться для анализа пространственных частот. Преобразование Фурье функции f задается следующей формулой:

Ряд Фурье — представление произвольной функции f с периодом τ в виде ряда

, где

A_k — амплитуда k-го гармонического колебания,

 — круговая частота гармонического колебания,

θ_k — начальная фаза k-го колебания,

 — k-я комплексная амплитуда