Все радиосистемы классифицируются на следующие группы:
1. радиосистемы передачи информации
2. радиосистемы извлечения информации (когда информация не передается, а извлекается из отраженного от объекта сигнала, например отраженного от объекта)
3. радиосистемы разрушения информации (в таких радиосистемах обязательно присутствует приемник)
Радиосистемы передачи информации (РСПИ)
Источник сообщения формирует сигнал x(t) — это может быть временной процесс или векторная величина. Это сообщение кодируется (модулируется) и с помощью передатчика и антенны излучается через радиоканал. Приемник улавливает сообщение, обрабатывает, декодирует (детектирует) и передает получателю сообщение. В идеальном случае колебание на выходе декодера пропорционально сообщению x(t):
,
где С — постоянный коэффициент.
Источник сообщения, передающая и приемная части радиосистемы пространственно разнесены, что накладывает определенные условия на работу приемника. В этой радиосистеме помимо полезного сигнала действуют помехи, которые могут воздействовать на кодер, передатчик, радиоканал, и приемник. Любая помеха будет искажать и сигнал и сообщение.
Возникает задача: необходимо найти такую оптимальную структуру приемника, при которой сообщение воспроизводилось бы наилучшим образом при наличии на входе сигнала и помехи.
Основная особенность радиосистемы передачи информации: передатчик и приемник пространственно разнесены.
Примеры РСПИ: радиорелейные системы, радиотелеметрические системы.
Радиосистемы извлечения информации (РСИИ)
Когда излучаемый передатчиком радиосигнал за счет распространения ЭМВ доходит до объекта, то он частично отражается, при этом в сигнале появляется информация о параметрах этого объекта.
Примеры РСИИ: радиолокационные (РЛС) и радионавигационные (РНС) системы.
Если приемник и передатчик пространственно совмещены, то это случай позиционной радиолокации. Такой метод построения дает большие преимущества для РЛС. Если приемник и передатчик пространственно разнесены, то это бистатическая радиолокация.
Радиосистемы разрушения информации (РСРИ)
Задача передающей части РСРИ сформировать сигнал и передать его через радиоканал в ПРМ, с тем чтобы «разрушить» полезное сообщение x(t) в сигнале на выходе демодулятора y(t).
1. Основные характеристики и параметры
радиоприёмных устройств (РПрУ)
Все РПрУ различаются по частотному диапазону работы радиосистемы.
В состав РПрУ входят: сам приемник, оконечное устройство (нагрузка), источник питания.
Классификация: 1) РПрУ прямого усиления;
2) РПрУ супергетеродинного типа.
1.1. РПрУ прямого усиления
Достоинства: Простота.
Недостатки: Низкое качество воспроизводимого сигнала, ограниченная дальность приема и т. д.
1.2. РПрУ супергетеродинного типа
Достоинства; используется преобразователь частоты, поэтому основное усиление происходит на промежуточной частоте, высокая чувствительность, помехоустойчивость, малые линейные и нелинейные искажения.
Разновидностью РПрУ гетеродинного типа являются гомодинные (синхронные) РПрУ. В этих приемниках частота гетеродина равна частоте несущей входного сигнала. В результате в таких приемниках совмещаются операции гетеродинирования и демодуляции сигнала.
По структуре построения РПрУ делятся на аналоговые, аналогово-цифровые и цифровые.
1.3. Основные характеристики РПрУ
1. Чувствительность - способность ПРМ принимать слабые сигналы в присутствии внешних помех. Количественная оценка - это минимальная мощность сигнала на входе ПРМ, при которой обеспечивается заданное отношение сигнал- шум на выходе линейной части приемника.
2. Помехоустойчивость - способность приемника обеспечивать приём сигналов с заданной достоверностью при известном способе передачи сигнала и наличии в тракте помех.
3. Избирательность. Прежде всего, это частотная избирательность - способность приемника выделять полезные сообщения в пределах заданной полосы частот и ослаблять действие сигналов вне этой полосы.
Избирательность делится: избирательность по зеркальному каналу, избирательность прямого канала (эти виды избирательности обеспечиваются преселектором РПрУ), избирательность по соседнему каналу (обеспечивается УПЧ).
4. Динамический диапазон - определяется амплитудной характеристикой приемника.
Чем шире диапазон, тем меньше качество приема сигналов зависит от дальности.
Для расширения динамического диапазона служит система АРУ.
5. Искажения ( линейные и нелинейные). Линейные - подразделяются на частотные и фазовые.
Частотные искажения. Фазовые искажения.
Нелинейные искажения определяются нелинейностью амплитудной характеристики приемника и оцениваются величиной:
- коэффициент нелинейных искажений ( мощность основной гармоники к сумме мощностей паразитных гармоник).
6. Электромагнитная совместимость - способность РПрУ работать с учетом воздействия различных близко расположенных радиосистем друг на друга.
2. Основные разновидности сигналов и помех
Все сигналы делятся на узкополосные и широкополосные:
- для узкополосных сигнала справедливо условие: - где Dfс - полоса,
f0 - несущая частота.
- для широкополосных справедливо условие:
Узкополосные сигналы могут быть представлены в виде:
,
где U0(t) - отражает закон амплитудной модуляции;
j(t) - угловой модуляции; j0 - начальная фаза.
Все сигналы могут быть случайными и детерминированными .
Если модулирующая функция является случайной, то и сигнал - случайный.
Все шумы и помехи можно разделить на внутренние и внешние. Причинами внутренних помех является само приемное устройство, обычно – это внутренние шумы РПрУ.
Внешние помехи – это такие, которые существуют в тракте распространения радиоволн.
В общем случае на входе РПрУ присутствует смесь сигнала и помехи:
y(t) = Uc(t)Ä UП(t)
Помехи делятся на три типа:
1. Аддитивные ( входная смесь представляет собой сумму):
2. Мультипликативные ( умножение):
Мультипликативная помеха модулирует сам сигнал:
— комплексная огибающая сигнала:
— комплексная огибающая помехи:
3. Аддитивная и мультипликативная помехи
Помехи делятся по временному характеру на: непрерывные, дискретные и импульсные. Помехи могут быть узкополосными и широкополосными.
,
Радиосистемы извлечения информации (РСИИ)
- коэффициент нелинейных искажений ( мощность основной гармоники к сумме мощностей паразитных гармоник).
- где Dfс - полоса,
,
— комплексная огибающая сигнала: 
— комплексная огибающая помехи: 