URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Быховский М.А. Развитие телекоммуникаций: на пути к информационному обществу: Развитие радиотехники и знаний о распространении радиоволн в ХХ столетии
Id: 167700
 
879 руб.

Развитие телекоммуникаций: на пути к информационному обществу: Развитие радиотехники и знаний о распространении радиоволн в ХХ столетии. Кн.3

URSS. 2013. 384 с. Твердый переплетISBN 978-5-397-03583-5.

 Аннотация

Настоящая книга посвящена истории развития телекоммуникаций и является продолжением ранее изданных книг серии "Развитие телекоммуникаций: на пути к информационному обществу": "История телеграфа, телефона и радио до начала ХХ века" (М.: URSS, 2010, 2012) и "История развития электроники в ХХ столетии" (М.: URSS, 2012). В пяти главах книги рассказывается о развитии в ХХ столетии методов модуляции, усиления сигналов в трактах передающих и приемных устройств, демодуляторов сигналов и устройств подавления помех приему. Рассматривается создание антенн, предназначенных для работы в разных диапазонах частот, а также антенных решеток, которые все шире применяются в радиосистемах для повышения скорости передачи сообщений и эффективности использования радиочастотного спектра. В книге приведены схемы ряда устройств, в том числе тех, которые были предложены много лет тому назад, стали классикой радиотехники и используются инженерами при создании современной техники телекоммуникаций. Идеи, на которых основана эта техника, стали классическими и не утратили своего значения и сегодня. Одна из глав книги посвящена исследованиям в области распространения радиоволн, приведшим к практическому освоению волн широчайшего диапазона длиной от 100 000 км до 0,1 мкм. В книге также приведены краткие сведения о деятельности многих выдающихся отечественных и зарубежных ученых и инженеров, внесших значительный вклад в создание техники телекоммуникации, основанной на применении радиосистем; представлены их фотографии.

Книга написана как учебное пособие по курсу "История науки и техники", который изучается в высших учебных заведениях, готовящих специалистов в области телекоммуникаций; однако она адресуется широкому кругу читателей, интересующихся историей развития науки, в частности достижениями в технике телекоммуникаций за последние сто лет.


 Оглавление

Сокращения
 Русские аббревиатуры
 Английские аббревиатуры
Предисловие
Введение
 1.Телекоммуникации и развитие цивилизации
 2.Международная кооперация
 3.Миссия человека -- созидание
 Литература
Глава 1 Развитие методов модуляции сигналов
 1.Теория сигналов
 2.Аналоговые методы модуляции
  2.1.Амплитудная модуляция
  2.2.Частотная модуляция
  2.3.Импульсные методы модуляции
 3.Цифровые методы модуляции
  3.1.Двухпозиционные сигналы
  3.2.Многопозиционные сигналы
 4.Многочастотная модуляция
 5.Широкополосные методы модуляции
  5.1.Системы связи
  5.2.Системы радиолокации
  5.3.Согласованная фильтрация широкополосных сигналов
 6.Преобразование аналоговых сигналов в цифровые
 Хронология
 Литература
Глава 2 Развитие передающей техники
 1.Создание и совершенствование генераторов электрических колебаний
 2.Методы амплитудной модуляции
  2.1.Ранние методы модуляции
  2.2.Методы сеточной модуляции
  2.3.Методы анодной модуляции
  2.4.Методы обеспечения устойчивости усилителей мощности
  2.5.Методы модуляции с повышенным КПД
  2.6.Методы построения широкодиапазонных передатчиков
 3.Методы однополосной модуляции
 4.Стабилизация частоты
 5.Методы построения мощных передатчиков
 6.Методы частотной модуляции
 7.Создание передающих устройств для систем связи разного назначения
  7.1.Создание передатчиков звукового вещания в СССР
  7.2.Создание в СССР передатчиков аналогового телевизионного и УКВ ЧМ вещания
  7.3.Передатчики радиорелейных, тропосферных и спутниковых систем связи
  7.4.Передатчики радиолокационных систем
 Хронология
 Литература
Глава 3 Развитие техники радиоприема
 1.Направления развития техники радиоприема
  1.1.Совершенствование схем радиоприемных устройств
  1.2.Синхронный прием сигналов
  1.3.Приемники сигналов с частотной модуляцией
  1.4.Разнесенный прием
  1.5.Методы приема в условиях действия импульсных и непрерывных помех
  Методы борьбы с импульсными помехами
  Методы борьбы с непрерывными помехами
  1.6.Повышение чувствительности приемников
  1.7.Развитие методов анализа помехоустойчивости приема сигналов
  1.8.Методы синтеза оптимальных алгоритмов приема сигналов
 2.Разработка принципов построения приемных устройств
  2.1.Регенеративные и сверхрегенеративные приемники
  2.2.Супергетеродинные и инфрадинные приемники
  2.3.Рефлексные схемы приемников
  2.4.Нейтродийные приемники
  2.5.Автоматическая регулировка усиления
 3.Синхронный прием сигналов
 4.Приемники сигналов с частотной модуляцией
  4.1.Частотные дискриминаторы
  4.2.Синхронно-фазовое детектирование ЧМ сигналов
  4.3.Исследования помехоустойчивости приема ЧМ сигналов
  4.4.Нелинейные искажения ЧМ сигналов в линейных трактах приемных и передающих устройств
 5.Системы разнесенного приема
  5.1.Теоретические исследования помехоустойчивости систем разнесенного приема
  5.2.Создание системы связи "Rake"
  5.3.Компенсация межсимвольной интерференции
 6.Методы приема в условиях действия импульсных и непрерывных помех
  6.1.Методы борьбы с импульсными помехами
  6.2.Методы борьбы с непрерывными помехами
  Одноканальные компенсаторы помех
  Двухканальные компенсаторы помех
 7.Повышение чувствительности приемника
  7.1.Параметрические усилители
  7.2.Квантовые усилители
 8.Создание программного радио и когнитивных сетей связи
 9.Вещательные, автомобильные, военные и профессиональные радиоприемники
 Хронология
 Литература
Глава 4 Развитие антенной техники
 1.О создателях антенной техники
  1.1.Результаты ранних физических исследований, лежащих в основе антенной техники
 2.Разработки длинноволновых антенн
  2.1.Передающие антенны
  2.2.Приемные антенны для длинноволновых линий связи
  2.3.Создание первых направленных антенн
 3.Антифединговые антенны СЧ диапазона
 4.Антенны ВЧ диапазона
  4.1.Синфазные антенны
  4.2.Апериодические антенны и антенны бегущей волны
  4.3.Разнесенный прием в ВЧ диапазоне
  4.4.Логопериодические антенны
 5.Антенны для ОВЧ и УВЧ диапазонов
 6.Спиральные антенны
 7.Щелевые антенны
 8.Рупорные антенны
 9.Линзовые антенны
 10.Антенны поверхностных волн
 11.Диэлектрические стержневые антенны
 12.Зеркальные антенны
  12.1.Зеркальные антенны в радиорелейной связи
  12.2.Зеркальные антенны в спутниковой связи
 13.Антенные решетки
 14.Развитие антенно-фидерных трактов и их элементов
  14.1.Эволюция АФТ для антенн НЧ, СЧ и ОВЧ диапазонов
  14.2.Эволюция волноводной техники
  14.3.Создание элементов волноводных трактов
 15.Разработка теории антенн
  15.1.Расчет сопротивления излучения антенн
  15.2.Расчет заземлений длинноволновых антенн
  15.3.Расчет антенных сетей
  15.4.Метод наводимых электродвижущих сил
  15.5.Строгая теория вибраторов
  15.6.Принцип самодополнительности
  15.7.Теория приемных антенн
  15.8.Теория синтеза антенн
 Хронология
 Литература
Глава 5 Эволюция знаний о распространении радиоволн разных диапазонов частот
 1.Первые исследования в области распространения радиоволн
  1.1.Экспериментальные исследования
  1.2.Теоретические исследования
 2.Исследования распространения радиоволн с учетом ионосферы
  2.1.Исследования ионосферы и измерения ее параметров
  2.2.Экспериментальные исследования строения ионосферы
  2.3.Теория образования ионосферных слоев
  2.4.Нелинейность ионосферы
  2.5.Распространение пространственных волн ВЧ диапазона
  Методы расчета траекторий распространения радиоволн
  Замирания ВЧ сигналов
  Радиопрогнозы
  Разработка методов расчета линий ВЧ связи
  Распространение волн ОНЧ, НЧ и СЧ диапазонов за счет отражения от ионосферы
 3.Исследования распространения поверхностных радиоволн
  3.1.Распространение радиоволн на неоднородных трассах
  3.2.Исследование явления береговой рефракции
  3.3.Дифракция радиоволн вокруг земного шара
  3.4.Состав и строение тропосферы, рефракция радиоволн
  3.5.Влияние осадков на распространение волн СВЧ диапазона
  3.6.Распространение радиоволн над холмистой местностью
 4.Исследования дальнего распространения радиоволн путем их рассеяния в ионосфере и тропосфере
  4.1.Дальнее распространение радиоволн путем их рассеяния в ионосфере
  4.2.Дальнее распространение радиоволн путем их рассеяния в тропосфере
  4.3.Дальнее распространение в атмосферных волноводах
 5.Создание методик проектирования сетей радиосвязи и телерадиовещания
  5.1.Методы проектирования сетей, работающих в диапазонах НЧ и СЧ
  5.2.Методы проектирования сетей телерадиовещания, подвижной связи
 6.Распространение миллиметровых и оптических волн
  6.1.Распространение миллиметровых волн
  6.2.Распространение оптических волн
 Хронология
 Литература
Заключение
Примечания
Именной указатель

 Предисловие

Эта книга является третьим томом серии книг "Развитие телекоммуникаций. На пути к информационному обществу", первый том которой -- "История телеграфа, телефона и радио до начала XX века", был издан книжным домом "ЛИБРОКОМ" в 2010 г., а второй -- "История развития электроники в XX столетии", выпущен этим же издательством в 2012 г.

Книга посвящена истории создания систем передачи информации с помощью радиоволн. Эта обширная область техники, возникшая в 1895 г. и связанная с именами двух выдающихся людей Александра Степановича Попова и Гульельмо Маркони, бурно развивалась в XX столетии и продолжает развиваться в настоящее время. Это, в частности, подтверждается тем, что телекоммуникационными фирмами почти каждый месяц предлагаются новые версии таких удивительных и универсальных устройств как iPad и iPhone, совмещающих в себе радиоприемник, телевизор, проигрывающие устройства, электронную книгу, компьютер и т.п. Их годовой выпуск достигает сотен миллионов экземпляров.

В этой книге рассказывается о создании в XX столетии передающей, приемной и антенной техники, а также об исследованиях в области распространения радиоволн. В создание этой техники и в проведение научных исследований вложена огромная интеллектуальная энергия тысяч выдающихся людей, посвятивших этому свою жизнь.

Техника телекоммуникаций стала мощным катализатором развития Человечества, в результате чего оно вступает в XXI веке в новую эру -- эру Информационного общества, в котором любому человеку будет обеспечена возможность глобального и мгновенного доступа к знаниям, к базам данных, содержащих информацию любого характера: гуманитарного, экономического, технического, культурного и т.д. Это создаст предпосылки для широкого распространения в мире демократии, культуры и образования, повлечет развитие всех отраслей мировой экономики, повысит благосостояние общества.

Изобретатель голографии, лауреат Нобелевской премии Денис Габор утверждал "Будущее нельзя предвидеть, но его можно изобрести". История телекоммуникаций подтверждает истинность этой мысли и представляет собой самостоятельное научное направление, позволяющее не только сохранить память о технических достижениях в этой области техники, не потерявших своего значения и сегодня, и о выдающихся ученых и инженерах -- создателей этой техники, но и, выявляя влияние телекоммуникаций на глобальные процессы совершенствования нашей цивилизации, дает возможность наметить стратегию развития этого направления техники в будущем.

Знание истории повышает культурный уровень всего общества. Ведь нельзя представить себе крупного музыканта, художника или писателя, не знающих произведений своих предшественников. Художники специально посещают музеи, в которых изучают технику мастеров прошлого. Только овладев всем арсеналом средств и приемов, созданных предшественниками, можно приступать к собственным поискам. Аналогично дело обстоит и в науке, и в инженерной деятельности. Поэтому знание истории науки и техники -- необходимая предпосылка успешной работы ученого и инженера, а само творчество представляет собой высшее проявление сущности человеческой личности.

Наш великий соотечественник, академик В.И.Вернадский, которому принадлежат замечательные работы по истории естествознания и техники, так оценивал значение истории: "история науки есть история мысли; человеческая мысль развивается и есть законы ее развития, так же как законы развития другого естественного явления. Задачей истории науки должно явиться: найти законы развития мысли, условия открытий, появления "гениев", внутреннего развития как методов научного мышления, так опыта и наблюдения".

В данной книге рассказывается о развитии технических идей, которые выдвигались учеными и инженерами при создании ими устройств передачи и приема сигналов по радиоканалам. Такие устройства применяются в различных радиосистемах наземной и спутниковой связи и телерадиовещания, в подвижной связи, радиолокации, навигации и т.п. Развитие этих систем предполагается осветить в последующих томах данной серии книг. При изложении материала везде, где это было можно, отмечались ученые и инженеры, предложившие идеи, на основе которых создавалась новая техника, и проводились важнейшие научные исследования. В книгу помещены фотографии многих из этих людей, а в именном указателе дан перечень фамилий инженеров и ученых, которые в ней упомянуты. В Интернете по этим фамилиям, указав область, в которой эти люди получили значимые результаты, можно найти дополнительную интересную информацию об их жизни и деятельности.

Развитие науки и техники идет колоссальными темпами. Как показывают исследования, объем знаний в каждой ее области удваивается примерно каждые 17 лет. Поэтому уследить за этим развитием становится весьма сложно и возникает узкая специализация. Но, как еще в XIX веке отмечал знаменитый персонаж Козьма Прутков: "Специалист подобен флюсу: полнота его одностороння", а знаменитый английский писатель Бернард Шоу уже в XX веке выразил эту же мысль еще в более резкой форме: "Нельзя стать узким специалистом, не став, в строгом смысле, болваном".

Узкая специализация делает весьма сложным выполнение системных работ, которые требуют широкой эрудиции специалистов. Поэтому необходимы обзорные работы, в которых излагается основные достижения ученых и инженеров в каждой области знания. Такие работы позволяют специалистам в мире, в котором объем новой информации быстро растет по экспоненциальному закону, ориентироваться в широком круге проблем, относящихся к той области, в которой они работают. В данной книге дана широкая панорама развития за последние 100 лет -- с начала XX до начала XXI века передающей, приемной и антенной техники, а также знаний в области распространения радиоволн.

Книга написана как учебное пособие по курсу "История науки и техники", который изучается в высших учебных заведениях, где готовятся специалисты в области телекоммуникаций. Однако она адресуется широкому кругу читателей, интересующихся историей развития науки -- тем, что было достигнуто за последние 100 лет в технике телекоммуникаций, и кто внес в эти достижения наиболее весомый вклад. При подготовке книги использовались как отечественные, так и зарубежные публикации, посвященные вопросам развития электроники, а также интернет-ресурсы, указанные в списках литературы к каждой главе.

Я имел возможность обсуждать затронутые в этой книге вопросы, связанные с историей развития разных направлений радиотехники, со многими своими коллегами, советами и рекомендациями которых я пользовался. Я выражаю искреннюю признательность рецензентам книги профессорам В.В.Баринову и М.А.Минкину. Я глубоко благодарен Президенту Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ), чл.-корр. РАН, профессору В.В.Шахгильдяну, профессорам Р.Ю.Иванюшкину и А.И.Скородумову, а также главным научным сотрудникам Научно-исследовательского института радио (НИИР), профессорам А.М.Сомову и Ю.А.Чернову.


 Введение

Нет ничего более важного, чем идея, пришедшая на ум человеку. Все достижения человечества основаны на этих идеях. Эдвард де Боно

Телекоммуникации являются той областью человеческой деятельности, которая оказала и продолжает оказывать все большее влияние на развитие нашей цивилизации. Все время появляются новые области применения телекоммуникационных устройств и услугами электросвязи ежедневно пользуются миллиарды людей разных стран мира.

Развитие телекоммуникационной техники, основанной на законах электричества, началось еще в XVII веке, и с тех пор являлось мощнейшим катализатором прогресса человечества. О периоде развития этой техники с XVII и до начала XX столетия, когда американским ученым и инженером Ли де Форестом была изобретена 3Нэлектродная лампа.... За этим последовало совершенствование и создание новых электровакуумных приборов: триодов, многоэлектродных ламп, магнетронов, клистронов, ламп бегущей волны и т.п., ставших тем фундаментом, на котором происходило развитие телекоммуникационных систем в XX веке в течение почти 50 лет до создания в 1948 г. полупроводниковых приборов исследователями Bell Labs...

В XX веке на базе электровакуумных приборов учеными и инженерами разных стран были изобретены многочисленные методы модуляции радиосигналов, устройства их формирования и усиления в передающих устройствах, способы обработки сигналов в приемных устройствах, а также разнообразная антенная техника. С помощью антенн передаваемый сигнал преобразовывался в электромагнитное излучение на передаче, а созданное в месте приема электромагнитное поле преобразовывалось в напряжение, поступавшее на вход приемника. Были исследованы закономерности распространения радиоволн в широчайшем диапазоне частот от 10 кГц до 300 ГГц, в которых стали создаваться радиосистемы самого разного назначения.

Многие идеи, выдвинутые в XX веке учеными и инженерами и лежащие в основе построения разных устройств на электровакуумных приборах, стали классическими и сохранили свое значение для современной телекоммуникационной техники. Они используются и в современных устройствах, часто построенных по классическим схемам, в которых электровакуумные приборы заменены полупроводниковыми.

Создание в 1960 г. интегральных схем позволило разрабатывать устройства, которые, с одной стороны, были способны выполнять в реальном времени огромное количество операций, а с другой -- иметь высокую надежность, малые габариты и электропотребление. Например, современные абонентские терминалы сотовой связи, являются одновременно приемниками радио и видео сигналов, запоминающим устройством, миникомпьютером, они могут работать от батареи питания без подзарядки в течение нескольких недель.

Техника телекоммуникаций -- важнейшее средство единения человечества. Она интенсивно развивалась в XX столетии, и ее развитие быстрыми темпами происходит и в настоящее время. Благодаря этому конец XX века стал началом наступления Информационной эры, в которой каждому человеку будет обеспечена возможность свободного доступа к базам данных, содержащих разнообразную информацию, касающуюся всех сторон жизни общества. Это стало возможным, в значительной степени, благодаря работам тех людей, которые выдвинули и претворили в жизнь идеи, ставшие основой создания в XX столетии передающей, приемной и антенной техники.

О впечатляющей истории развития этой техники в XX столетии и рассказывается в этой книге. Созданная техника сделала возможным освоение новых диапазонов частот и колоссального расширения областей применения радио для систем наземной и спутниковой связи, телерадиовещания, радиолокации, навигации и т.д. Сотни миллионов людей, а некоторых случаях (сотовая связь, телерадиовещание) значительная часть всего человечества являются активными пользователями услуг, предоставляемых системами телекоммуникаций.

[...]


 Об авторе

Марк Аронович БЫХОВСКИЙ

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой систем радиосвязи факультета "Радио и телевидение" Московского технического университета связи и информатики. Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники. Специалист в области теории информации и помехоустойчивости систем связи, методов и автоматизированных комплексов анализа электромагнитной совместимости радиосистем, проблем управления использованием радиочастотного спектра. Автор многих научных книг, статей и изобретений в области радиосвязи, а также ряда книг по истории развития электросвязи.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце