Скачать 172.38 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФМОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 210601 Радиоэлектронные системы и комплексы Специализация подготовки: 1. Радиолокационные системы и комплексы 2. Радиоэлектронные системы передачи информации 3. Радионавигационные системы и комплексы 4. Антенные системы и устройства Квалификация (степень) выпускника: специалист Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И КОМПЛЕКСОВ"
Москва - 2011 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является теоретическое и практическое освоение методологии и основ теории радиолокации, применяемых при проектировании радиолокационных систем и комплексов. По завершению освоения данной дисциплины студент выпускник должен обладать следующими компетенциями:
Задачами дисциплины являются:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла С.3 основной образовательной программы подготовки специалистов по профилям: Радиолокационные системы и комплексы; Радиоэлектронные системы передачи информации; Радионавигационные системы и комплексы; Антенные системы и устройства направления специалитета 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы». Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Математика», «Цифровая и микропроцессорная техника», «Радиотехнические цепи и сигналы», «Радиоавтоматика», «Устройства СВЧ и антенны», «Статистическая радиотехника», и учебно-производственной практике. Знания, полученные по данной дисциплине, необходимы при освоении дисциплин специалитета на последующем периоде обучения. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: 1. Задачи, решаемые радиолокацией. Виды радиолокационной информации и способы ее получения. Блок-схема типового радиолокационного комплекса Задачи обнаружения, разрешения, распознавания и измерения координат и параметров движения объектов, решаемые радиолокацией. Основные определения. Виды радиолокационной информации: дальность, скорость, угловое направление на цель и способы их получения. Типовая блок-схема РЛС и состав аппаратуры. 2. Тактико-технические характеристики радиолокационных систем, их связь и взаимозависимость. Основные энергетические соотношения в радиолокации. Модели радиолокационных сигналов и помех Тактические и технические характеристики радиолокационных систем и комплексов. Выбор технических характеристик РЛС по заданным тактическим. Радиолокационные цели: сосредоточенные, распределенные и объемно-распределенные и поверхностно-распределенные. Энергетические соотношения в радиолокации. Однопозиционные, бистатические и многопозиционные системы. РЛС. Модели радиолокационных сигналов и помех, статистические характеристики флуктуирующих начальной фазы и амплитуды. 3. Зондирующие РЛ сигналы сложной формы. Автокорреляционная функция РЛ сигналов. Принцип неопределенности в радиолокации Двумерная автокорреляционная функция радиолокационных сигналов (ДАФ). Влияние ДАФ на тактические характеристики РЛС. Исследование ДАФ одиночного простого импульса, пачки когерентных и некогерентных импульсных сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), с фазовой псевдослучайной манипуляцией (ФМн), потенциальные свойства этих сигналов. Виды искажений, возникающих при обработке сигналов с ЛЧМ и ФМн. Способы коррекции боковых лепестков ДАФ. Оптимизация параметров корректирующих цепей. Разрешающая способность сигналов сложной формы по дальности и скорости движения цели. Искажения, возникающие при обработке сигналов с ЛЧМ и с ФМн за счет рассогласования по доплеровской частоте. Необходимость двумерной обработки. 4. Оптимальные методы обработки РЛ сигналов: корреляционная обработка, фильтровая и корреляционно-фильтровая обработка Особенности обработки сигналов с ЛЧМ и с ФМн, техническая реализация устройств формирования и обработки. Виды искажений, возникающих при обработке радиолокационных сигналов. Согласованные фильтры для ЛЧМ и ФМн импульсных сигналов. Реализация согласованных фильтров. Выигрыш в отношении сигнал/шум. Сравнение корреляционных, фильтровых и корреляционно-фильтровых методов обработки сигналов сложной формы. 5. Оптимальные радиолокационные системы и комплексы, решающие задачу обнаружения отраженных от цели сигналов в помехах Постановка задачи обнаружения сигналов на фоне шумов приемника РЛС. Модели сигналов. Синтез устройств оптимального обнаружения. Отношение правдоподобия, структурные схемы оптимальных обнаружителей и характеристики обнаружения для различных моделей одиночных сигналов. Обнаружитель отраженных радиолокационных сигналов при неизвестных дальности до цели и скорости движения цели. Примеры реализации схемы для простых импульсных сигналов и сигналов сложной формы. Оптимальные обнаружители когерентных пачечных импульсных сигналов. Структурные схемы обнаружителей. Характеристики обнаружения. Оптимальные обнаружители некогерентных пачек импульсных сигналов. Структурные схемы обнаружителей. Характеристики обнаружения. Потери на некогерентность. 6. Оптимальные радиолокационные системы и комплексы, решающие задачу измерения параметров, отраженных от цели сигналов в помехах Оптимальный алгоритм оценки неизменного параметра. Понятие потенциальной точности измерения. Синтез оптимального радиолокационного измерителя. Потенциальная точность измерения дальности. Выбор оптимальной формы зондирующих сигналов. Построение оптимального измерителя дальности. Потенциальная точность измерения радиальной скорости. Выбор оптимальной формы зондирующего сигнала. Построение оптимального измерителя скорости. Оптимальный радиолокационный измеритель переменного параметра. Модифицированный и квазиоптимальный дискриминаторы. Астатизм следящего измерителя, характеристики экстраполятора. Блок-схема следящего измерителя. Шумовые и динамические погрешности следящего измерителя. Радиолокационный комплекс ПВО, имеющий в своем составе как РЛС обнаружения, так и РЛС наведения. 7. Цифровая обработка сигналов в радиолокационных системах и комплексах Реализация квазиоптимальных цифровых обнаружителей. Выбор порогов. Многоканальные цифровые обнаружители. Упрощенные цифровые обнаружители - цифровые автоматы. Расчет потерь в отношении сигнал/шум. Квазиоптимальные цифровые измерители координат целей. 4.2.2. Практические занятия: № 1. Исследование основных энергетических соотношений в радиолокации. № 2. Автокорреляционная функция радиолокационных сигналов сложной формы. №3. Устройство формирования и согласованной фильтрации импульсного сигнала с фазовой манипуляцией. № 4. Устройство формирования и согласованной фильтрации импульсного сигнала с линейной частотной модуляцией. №5. Алгоритмы оптимального обнаружения одиночных и пачечных сигналов в шумах. № 6. Цифровой процессор обнаружения радиолокационных сигналов в аддитивных помехах. №7. Синтез оптимального радиолокационного измерителя. Понятие потенциальной точности измерения дальности и скорости. №8. Выбор оптимальной формы зондирующего сигнала. 4.3. Лабораторные работы: № 1. Исследование основных энергетических соотношений в радиолокации. №2. Устройство формирования и согласованной фильтрации импульсного сигнала с фазовой манипуляцией. № 3. Устройство формирования и согласованной фильтрации импульсного сигнала с линейной частотной модуляцией. № 4. Цифровой процессор обнаружения радиолокационных сигналов в аддитивных помехах. 4.4. Расчетное задание «РЛС обнаружения и автосопровождения по углу (по центру пачки)». 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций, в том числе с использованием презентаций. Практические занятия предусматривают углубленное рассмотрение основных разделов дисциплины, включающее выбор вида зондирующих сигналов, расчеты энергетики радиоканала, оценку помехоустойчивости радиолокационных обнаружителей и измерителей. Лабораторные занятия предусматривают экспериментальные исследования: ЭПР целей простой геометрической формы, энергетических соотношений по основному уравнению радиолокации, методов формирования и обработки сигналов радиолокационных сигналов сложной формы, методов оптимального обнаружения радиолокационных сигналов в шумах. Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным и практическим занятиям, выполнение расчетного задания, подготовку к экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тесты, устный опрос, контрольный опрос при проведении лабораторных занятий, защита расчетного задания. Аттестация по дисциплине – экзамен. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И. Зондирующие радиолокационные сигналы. Уч. пособие МЭИ, 2011. 2. Баскаков А.И., Жутяева Т.С.. Измерение угловых координат в обзорной РЛС. Уч. пособие МЭИ, 2004. 3. Бакулев П.А.. Радиолокационные системы. М.: Радиотехника, 2004. 4. Радиотехнические системы. Учебник / Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Академия. 2008,589с. 5. Задачник по курсу «Радиолокационные системы». Учебное пособие для вузов./П.А. Бакулев, А.А. Сосновский, Г.А. Волкова и др.; под ред. П.А. Бакулева и А.А. Сосновского.- М.: Радиотехника, 2007. 207с. 6. Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И. Локационные методы исследования объектов и сред. Учебник./Под ред. профессора А.И. Баскакова. – М.: Академия, 2011. – 440 с. б) дополнительная литература: 1. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2003. – 608 с. 2. Баскаков А.И., Жутяева Т.С.. Энергетические соотношения в радиолокации. Методы расчета дальности действия радиолокационных систем. Уч. пособие МЭИ, 1999. 3. Жутяева Т.С., Зайцев М.Ф.. Проектирование цифровых устройств обработки сигналов в обзорных РЛС. Уч. пособие МЭИ, 1998. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: www.dspa.ru; www.sirenza.com; www.hittite.com б) другие: иллюстрационный материал по дисциплине, электронная версия учебных пособий, авторские компьютерные программы исследования характеристик радиолокационных сигналов и систем. 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, учебной лаборатории с ПЭВМ, учебный компьютерный класс. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению специалитета 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» и специализациям подготовки «Радиолокационные системы и комплексы», «Радиоэлектронные системы передачи информации», «Радионавигационные системы и комплексы», «Антенные системы и устройства». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: д.т.н., профессор Баскаков А.И. "СОГЛАСОВАНО": Директор ИРЭ к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой Радиотехнических приборов д.т.н., профессор Баскаков А.И. |