Rádiové systémy - A2M37RSY

Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2+2L
Anotace
Radiové systémy a jejich parametry, speciálně systémy pro určování polohy a radar. Jejich principy, parametry, vlastnosti a aplikace. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2M37RSY \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2M37RSY
Cíle studia
Introduction to theory of radio systems
Osnovy přednášek
1.Systémy pro rádiové určování polohy, radar. Definice, podstata činnosti.
2. Zaměřovače, Dopplerův pozemní zaměřovač. ADF a NDB majáky. Systémy typu Low Jack (Lojack). Systém VOR, maják, přijímač a indikace. Dopplerův VOR maják. Systému TACAN - úhloměrná část.
3.Měření vzdálenosti, DME - maják a přijímač. Vyhledání vlastní odpovědi. Rádiový výškoměr. Systémy ILS a MLS. Hyperbolické systémy - LORAN C, eLORAN.
4.Družicové navigační systémy, princip. Přesnost určení polohy - DOP. Měření na několika kmitočtech. Principiální schéma přijímače.
5.Družicové navigační systémy I - systém GPS. Konstelace družic, parametry systému. Navigační zpráva, struktura a zabezpečení přenosu. Služby. Modernizace GPS.
6. Družicové navigační systémy II - systém GLONASS. Konstelace, parametry systému, FDMA, zabezpečení přenosu navigační zprávy. Modernizace systému GLONASS
7.Družicové navigační systémy III - systém Galileo. Konstelace družic. Signál, modulace BOC, AltBOC a BOCm. Služby. Přesnost systému. Podpůrné (diferenční)a asistované systémy. Systém BEIDOU/COMPASS.
8.Radar, princip, hlavní parametry a kmitočtová pásma, aktivní, pasivní, primární, sekundární radar.
9.Používané signály a časový plán činnosti radaru. Komprese impulsu. Dopplerovské vlastnosti - funkce neurčitosti.
10.Radarová rovnice. Odrazné vlastnosti cíle, efektivní odrazná plocha. Šíření radarového signálu, vliv prostředí, rušivé odrazy a metody jejich potlačení.
11.Blokové schéma aktivního radaru a časování jeho činnosti, blok přijímač - vysílač. Struktura a funkční bloky radarových přijímačů.
12.Vysílač radaru a zvláštnosti jeho konstrukce. Typy antén a jejich vlastnosti. Vysokofrekvenční obvody.
13.Primární, sekundární a terciární zpracování radarového signálu. Dopplerovské zpracování signálu a detekce.
14.Sekundární přehledový radar, princip činnosti, používané signály. Pasivní radar, princip činnosti, výpočet polohy a přesnost.
Osnovy cvičení
1. Zadání semestrální práce
2. Vytváření dálkoměrných kódů. Autokorelační funkce Goldových kódů.
3. Měření zpoždění s využitím korelační funkce.
4. Identifikace a potlačení mnohacestného šíření dálkoměrných signálů.
5. Hledání signálů v prostoru tau/f, funkce neurčitosti.
6. Iterační algoritmus výpočtu polohy. Výpočet DOP.
7. Dekódování navigačních zpráv.
8. Výpočet dosahů.
9. Jednoznačné určení rychlosti a vzdálenosti.
10.Přesnost a rozlišovací schopnost měření.
11.Radarová rovnice, dosahy a dynamický rozsah.
12.Dosahy SSR.
13.Oprava semestrální práce.
14.Rezerva a zápočty
Literatura
1. Kayton, M., Fried, W. R.: Avionics Navigation Systems: New York: Wiley. 1996
2. Misra, P., Enge, P.: Global Positioning System: Ganga-Jamuna Press. 2004.
Požadavky
- Šíření elektromagnetických vln povrchovou a prostorovou vlnou
- Antény: směrová charakteristika antény, vyzařování elementárního dipólu jako "stavebního prvku" reálného dipólu; vyzařování dipólu a představa o jeho změnách se změnou délky dipólu; vyzařování dvojice dipólů napájených fázově posunutými proudy (dosažení kardiodní charakteristiky), reflektorové antény.
- Signály a soustavy: reprezentace signálu v časové a kmitočtové oblasti; znalosti týkající se korelační funkce - její argument není čas, ale rozdíl časů, korelační funkce stejných, pouze v čase vzájemně posunutých signálů.
- Analogové modulace: spektrum harmonického signálu modulovaného harmonickým signálem má tři čáry (resp. šest); FM - šířka pásma, úzkopásmová modulace.
- Digitální modulace: principy
- TDMA, FDMA, CDMA
- Základní znalosti z vysílačů a přijímačů.
- Základní znalosti z kanálového kódování.
- Představa o dosažitelné stabilitě oscilátorů.