1. Геофизические факторы, влияющие на распространение радиоволн. Дифракция и интерференция радиоволн вблизи земной поверхности.

2. Поверхностные слои атмосферы. Влияние атмосферы на распространение волн различных диапазонов. Рефракция. Поверхностные и пространственные волны.

3. Электромагнитные слои ионосферы. Влияние ионосферы на распределение волн различных диапазонов.

4. Классификация основных видов электросвязи.

5. Понятия сигнал, сообщение. Виды сигналов. Обобщенные математические модели сигналов. Характеристики сигнала: длительность, ширина спектра, отношение сигнал-шум. Объем сигнала.

6. Математические модели сигналов. Тестовые сигналы. Дельта–функция. Функция Хэвисайда.

7. Сигналы управления и связи. Исследование сигналов во временной и частотной области. База сигнала. Простые и сложные сигналы.

8. Понятие канала связи. Виды каналов. Классификация каналов. Характеристики канала связи: время действия, полоса пропускания, динамический диапазон. Емкость канала.

9. Понятие спектра сигнала. Виды спектров. Спектральная функция. Эффективная ширина спектра. Спектральный анализ.

10. Геометрическое представление канала связи и сигнала. Способы преобразования сигнала для согласования с каналом связи.

11. Структура системы передачи информации. Структурная схема. Кодер (декодер), модулятор (модулятор). Передача и прием сигнала.

12. Помехи. Виды помех. Модели помех. Способы борьбы с помехами.

13. Многоканальная система связи. Структурная схема. Способы уплотнения каналов. Групповой тракт.

14. Квантование по уровню. Шаг квантования. Способы квантования по уровню. Шум квантования.

15. Дискретизация (квантование по времени). Частота дискретизации. Равномерная и неравномерная дискретизация. Выбор частоты дискретизации.

16. Сигнал с ограниченным спектром. Дискретизация на основе теоремы Котельникова. Функция отсчетов Котельникова.

17. Количество информации. Энтропия. Свойства энтропии. Измерение количества информации.

18. Ортогональные разложения колебаний. Преобразование сигналов в ортогональные разложения колебаний. Ортонормированная система базисных функций

19. Разложение сигнала по системе тригонометрических функций. Обобщенный ряд Фурье.

20. Модуляция. Несущий и модулирующий сигнал. Аналоговая и импульсная модуляция. Виды аналоговой и импульсной модуляции.

21. Амплитудная модуляция. Спектр амплитудно-модулированного сигнала. Обобщенная схема построения амплитудно-модулированного сигнала.

22. Угловая модуляция. Частотная модуляция. Фазовая модуляция. Спектр сигнала при угловой модуляции.

23. Импульсные сигналы. Последовательности видео- и радиоипмульсов. Их основные временные и частотные характеристики.

24. Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ). Обобщенная схема построения АИМ сигнала. АИМ 1-го и 2-го рода.

25. Импульсная модуляция. Широтно-импульсная модуляция. Импульсно-кодовая модуляция. Дельта-модуляция.

26. Кодирование и декодирование информации. Знаки различного ранга. Алфавит и основание кода. Основные соотношения для простых кодов.

27. Кодирование. Натуральное кодирование. Эффективное кодирование.

28. Помехоустойчивое кодирование. Избыточность кода. Информационные и проверочные разряды. Классификация помехоустойчивых кодов: циклические, систематические и др.

29. Характеристики кодов: избыточность, скорость кода, кодовое расстояние. Число обнаруживаемых и исправляемых ошибок. Предельные границы Хэмминга.

30. Систематический код. Производящая и проверочная матрица. Уравнения проверки. Опознаватель. Исправляющий вектор.

31. Код Хэмминга. Уравнения проверки. Уравнения кодирования (определение проверочных разрядов).

32. Частотное уплотнение (разделение) каналов (ЧУ, ЧРК). Многоканальная система с ЧУ, ЧРК.

33. Временное уплотнение (разделение) каналов (ВУ, ВРК). Многоканальная система с ВУ, ВРК.

34. Системы передачи с шумоподобными сигналами. Разделение сигналов по форме. Системы со свободным доступом к каналу связи.

35. Принципы разделения частотно-временной области. Частотно-временная матрица.

36. Разложение сигналов в базис функций Уолша.

37. Кодовое уплотнение (разделение) каналов.Метод CDMA.

38. Сотовые системы связи. Частоты и виды модуляции. Особенности распространения радиоволн сотовой связи: многолучевое распространение, эффект Доплера, эффект замираний.

39. Сота. Организация и конфигурация сот. Повтор частот. Секторизация сот.

40. Функциональная схема системы сотовой связи. Компоненты. Функции, назначение. Принципы распределения частотных каналов.

41. Спутниковая радиосвязь. Основные принципы и службы.

42. Орбиты и зоны обслуживания. Классификация орбит.

43. Геостационарные спутники. Преимущества и недостатки систем связи на основе геостационарных спутников.

44. Зоны обслуживания спутниковых систем связи и вещания. Зона видимости. Зона покрытия. Построение зон покрытия.

45. Модуляция и уплотнение каналов в спутниковой связи.

46. Классификация наземных станций спутниковой связи.

47. Автоматизированные системы управления (АСУ). Основные принципы управления. Иерархические структуры управления.

48. Классификация АСУ. Автоматизированная система управления предприятием (АСУП).

49. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП). Применение ЭВМ в АСУТП. Интегрированные АСУ.

50. Проектно-конструкторские АСУ. Основы систем автоматизированного проектирования (САПР).

51. Принципы проектирования АСУ.

1. Геофизические факторы, влияющие на распространение радиоволн. Дифракция и интерференция радиоволн вблизи земной поверхности.

Радиоволны как и свет имеют следующие закономерности: - прямолинейное распространение в однородной среде; - в средах с неоднородными свойствами происходит отклонение траектории распространение волны от прямой и преломление на границе света (рефракция). - явление дифракции (огибание препятствий соизмеримые с длинами волн).

Интерференции - сложение или вычитание волн в точке приема.. В средах с пониженной прозрачностью, тепловыми свойствами происходит рассеяние, поглощение волн. В силу перечисленных свойств электромагнитные волны различных диапазонов испытывают различные влияния земной поверхности и атмосферы на распространение этих радиоволн. Основные особенности земной поверхности влияющие на распространение радиоволн: 1) Электропроводность; 2) Рельефы поверхности: если размеры неровностей соизмеримы с длинами волн; 3) Наличие водных поверхностей и поверхностей с отражающей способностью. 4) Промышленная деятельность человека: в результате деятельности температура, скорость движения, плотность может существенно отличаться в различных точках земной поверхности.

2. Поверхностные слои атмосферы. Влияние атмосферы на распространение волн различных диапазонов. Рефракция. Поверхностные и пространственные волны.

1) Тропосфера (10-18 км от поверхности Земли) 2) Стратосфера (80 км) 3) Ионосфера (400 км)

Атмосфера Земли в различных ее слоях обладает существенным тепловыми и электромагнитными неоднородностями, связанные с суточными и сезонными явлениями.

В силу перечисленных свойств электромагнитные волны различных диапазонов испытывают различное влияние земной поверхности и атмосферы на распространение этих радиоволн.

Сверхдлинные и длинные волны вблизи поверхности Земли испытывают дифракцию. Длинные волны используются в радиовещании на большие расстояния. Средние волны (1000-100 м.) испытывают меньшую дифракцию, используются для радиосвязи, но на меньшие расстояния. Короткие волны и ультракороткие волны испытывают отражение от ионосферы. В УКВ диапазоне при распространении радиоволн может возникать наложение сигналов из-за интерференции.

Рефракция – возникает на длинных и средних волнах за счёт разностей плотностей соседних слоёв атмосферы. Рефракция - преломление на границе света. При распространении сигнала в УКВ диапазоне: Волны распространяющиеся вдоль поверхности земли и практически не выходящие из тропосферы, называются – земными или поверхностными. Волны распространяющиеся через атмосферу и отражающиеся к Земной поверхности от атмосферной неоднородности, называются – пространственными волнами.

2. Электромагнитные слои ионосферы. Влияние ионосферы на распределение волн различных диапазонов.

Верхние слои F₁ и F₂ сильно подвержены ионизации. В более низких слоях атмосферы D и E электризация значительно ниже, из-за этого происходит рекомбинация ионов и электронов.

Существуют ситуации, когда пространственные волны могут быть кругосветными.

СЧ, НЧ, ОНЧ

Потери энергии волн в почве возрастают с повышением частоты. Поэтому волны НЧ и ОНЧ могут распространятся на большие расстояния.

Пространственные волны этих диапазонов излучены в направлении ионосферы и могут распространятся на длительные расстояния и хорошо отражаются ионосферой, в результате чего возможно многоскачковое распространение радиоволн. Однако дальнее ионосферное распространение радиоволн может иметь негативное распространение, т.к. вместе происходит как пространственное так и поверхностное распространение. Волны пришедшие в одну точку, но прошедшие разное расстояние, могут вызывать явление интерференции. Ослабление радиосигнала – Фединг. Распространение волн вместо приема по разным путям, - многолучевым распространением. Явление Фединга возникает редко. Волны ОНЧ слабопоглощаются земной поверхностью и глубоко проникают в земные слои и морскую воду, в результате, возможны подземная и подводная связь. Распространение волн ВЧ

Волны распространяются на расстояния более 100 км. могут отражаться от ионосферы и поглощаться, при изменении направления. П ри повышении сигнала расстояние свободного пробега е уменьшается - уменьшается вероятность потери энергии волны. За счет слабого поглощения в ионосфере пространственная волна оказывается достаточно сильной для удовлетворительного приема сигнала при небольшой мощности передачи. Недостатком ВЧ связи – наличие мертвой зоны, размер которой может быть значительным в зависимости от состоянии ионосферы и направления распространения радиоволн. Кроме этого волны могут проходить через ионосферу без отражения от нее. Волны ОВЧ, УВЧ, СВЧ

Это волны распространяющиеся в пределах прямой видимости, прием уверенный. При отражении от земной поверхности возможна интерференция в точке приема.

Т очка приема и точка передачи в пределах прямой видимости. Распространение и прием сигнала невозможны.

В озможность рассеяния волн диапазона, в неоднородностях атмосферы. Возможность распространения волн, изменение направления при рассеивании. При этом дальность распространения значительно вырастает. Неоднородности встречаются как в нижних так и в верхний слоях атмосферы. Атмосфера является одним из объектов исследования для установления возможности связи на дальние расстояния.

В атмосфере могут образовываться относительные протяженные слои – неоднородности. Волна при этом может отражаться как от границы неоднородностей, распространяясь внутри слоя, так отражаться от нижней границе слоя и от земли.

В рассматриваемом диапазоне за счет проникающей способности волн, возможна космическая связь.