kaspscjКаспийский научный журналCaspian scientific journalCaspian Institute of Sea and River Transport named after General-Admiral F. M. Apraksin – branch of Volga State University of Water Transportkaspscj-66Research ArticleИнформационные технологииКомпьютерное моделирование физических процессов в оборудовании радиотехнического канала связиThe methodology of teaching the basics of modeling physical processes in the equipment of the radio communication channelhttps://orcid.org/0000-0002-1105-3664ГордяскинаТатьяна ВячеславовнаGordyaskinaTatyana Vyacheslavovna

Кандидат физико-математических наук, доцент, доцент по кафедре радиоэлектроники

Candidate of  Physics and Mathematical Sciences, Associate Professor, Associate Professor at the Department of Radio Electronics

klimtat@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0003-6024-0612ЛебедеваСветлана ВладимировнаLebedevaSvetlana Vladimirovna

Кандидат технических наук, доцент, доцент по кафедре радиоэлектроники

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor at the Department of Radio Electronics

kaf_radio@vsuwt.ruМорская академия; Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Волжский государственный университет водного транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ»)РоссияMaritime Academy; Volga State University of Water Transport (VGUVT)Russian Federation20253006202502(7)Каспийский научный журнал № 2(7) - 20256879Copyright © Гордяскина Т.В., Лебедева С.В., 20252025Гордяскина Т.В., Лебедева С.В.Gordyaskina T.V., Lebedeva S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.kaspianjournal.ru/jour/article/view/66

Современный специалист по технической эксплуатации транспортного радиооборудования должен обладать теоретическими знаниями, практическими навыками и умениями по разработке структуры объекта профессиональной деятельности, выбора параметров оборудования для технической диагностики и возможной его модернизации. Поэтому в рамках учебного процесса применяются комплексные методики изучения радиоэлектронных средств на базе отдельных объектов профессиональной деятельности.

На кафедре радиоэлектроники ФГБОУ ВО «ВГУВТ» одним из базовых изучаемых объектов является оборудование судового радиотехнического канала связи. Изучение физических процессов в канале связи начинается с исследования аналоговых систем на младших курсах. Целью является теоретическое исследование классических методов преобразований радиотехнических сигналов линейными и нелинейными радиотехническими цепями в передающем и приемном устройствах. Наглядность преобразований с целью формирования целостного видения структуры и функций отдельных блоков и всего оборудования канала связи обеспечивается компьютерным моделированием в программной среде Multisim.

На старших курсах объектом исследования является цифровые радиоэлектронные средства, обеспечивающие преобразования сигналов в цифровых радиотехнических каналах связи. Особое внимание в процессе обучения уделяется взаимосвязи аналоговых и цифровых радиоэлектронных средств; уточняются особенности дискретизации аналоговых сигналов, синтеза линейных цифровых фильтров, цифрового детектирования. Теоретические исследования закрепляются компьютерным моделированием цифрового канала связи в Matlab Simulink, что позволяет проанализировать весь путь преобразования управляющего низкочастотного сигнала приемо-передающей аппаратурой.

Внедрение данной методики исследований, включающей как теоретическое изучение, так и компьютерное моделирование процессов в аналоговых и цифровых радиотехнических системах, в учебный процесс позволит увеличить качество и эффективность формирования профессиональных компетенций у будущих выпускников специальности «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования», повысит их конкурентоспособность на рынке труда.

A modern specialist in the technical operation of transport radio equipment must have theoretical knowledge, practical skills and abilities to develop the structure of the object of professional activity, select the parameters of equipment for technical diagnostics and its possible modernization. Therefore, within the framework of the educational process, complex methods of studying radio-electronic means based on individual objects of professional activity are used.

At the Department of Radio Electronics, one of the basic objects studied is the equipment of the ship's radio communication channel. The study of physical processes in a communication channel begins with the study of analog systems in junior courses. The aim is a theoretical study of classical methods of converting radio signals by linear and nonlinear radio circuits in transmitting and receiving devices. The visibility of transformations in order to form a holistic vision of the structure and functions of individual blocks and all communication channel equipment is provided by computer modeling in the Multisim software environment.

In senior courses, the object of research is digital radio-electronic devices that provide signal conversion in digital radio communication channels. Special attention in the learning process is paid to the relationship between analog and digital radio electronic devices; the features of sampling analog signals, synthesizing linear digital filters, and digital detection are clarified. Theoretical research is supported by computer modeling of the digital communication channel in Matlab Simulink, which allows analyzing the entire path of conversion of the low-frequency control signal by the receiving and transmitting equipment.

The introduction of this research methodology, which includes both theoretical study and computer modeling of processes in analog and digital radio engineering systems, into the educational process will increase the quality and effectiveness of the formation of professional competencies among future graduates of the specialty "Technical operation of transport radio equipment", increase their competitiveness in the labor market.

объект профессиональной деятельностирадиотехнический канал связианалоговые и цифровые радиоэлектронные средстватеоретическое изучениекомпьютерное моделированиетехнические характеристикиблоки радиооборудованиямодели сигналовthe object of professional activityradio engineering communication channelanalog and digital electronic meanstheoretical studycomputer modelingtechnical characteristicsradio equipment unitsmodels of signalsReferencesРоссийский морской регистр судоходства. Правила по оборудованию морских судов. Часть IV Радиооборудование. НД № 2-020101-171. ФАУ «Российский морской регистр судоходства»: Санкт-Петербург, 2024. URL: https://lk.rs-class.org/regbook/getDocument2?type=rules3&d=96F4FBB0-A703-4EB6-819B-562B7E299C68&f=2-020101-171-4 (дата обращения: 01.03.2025).Rossijskij morskoj registr sudoxodstva. Pravila po oborudovaniyu morskix sudov. Chast` IV Radiooborudovanie. ND № 2-020101-171. [Russian Maritime Register of Shipping. Rules for the equipment of marine vessels. Part IV Radio equipment. ND No. 2-020101-171.], «Rossijskij morskoj registr sudoxodstva» [FAA "Russian Maritime Register of Shipping"], Saint Petersburg, 2024. URL: https://lk.rs-class.org/regbook/getDocument2?type=rules3&d=96F4FBB0-A703-4EB6-819B-562B7E299C68&f=2-020101-171-4 (date accessed 03.01.2025). In Russ.Международная конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 года (ПДНВ-78) с поправками (консолидированный текст): – Санкт Петербург, АО «ЦНИИМФ», 2021.Mezhdunarodnaya konvenciya o podgotovke i diplomirovanii moryakov i nesenii vaxty` 1978 goda (PDNV-78) s popravkami (konsolidirovanny`j tekst) [International Convention on the Training and Certification of Seafarers and Watchkeeping of 1978 (STCW-78), as amended (consolidated text)], Saint Petersburg, Publ. CNIIMF JSC, 2021. In Russ.Kuzmichev I. K., Plyushchaev V. I. Ways of the ship automatic mooring implementation with-in the framework of free shipping technology creation: Marine intellectual technologies. N 4 (42) V.2, 2018, pp.98-103.Kuzmichev I. K., Plyushchaev V. I. Ways of the ship automatic mooring implementation with-in the framework of free shipping technology creation: Marine intellectual technologies. N 4 (42) V.2, 2018, pp.98-103.Bazylev А. V., Plyushchaev V. I. Digital information system for inland water transport vessels based on AIS. Journal of Physics: Conference Series 2131 (2021) 032031 doi:10.1088/1742-6596/2131/3/032031Bazylev А. V., Plyushchaev V. I. Digital information system for inland water transport vessels based on AIS. Journal of Physics: Conference Series 2131 (2021) 032031 doi:10.1088/1742-6596/2131/3/032031.Гордяскина Т. В. Реализация синхронного детектора с применением сигнального процессора TMS320C5510 / Т. В. Гордяскина, Л. С. Грошева // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. – 2018. – № 54. – С. 20-29. – EDN YSGUHZ.Gordyaskina T. V., Grosheva L. S., Realizaciya sinxronnogo detektora s primeneniem signal`nogo processora TMS320C5510 [Implementation of a synchronous detector using a TMS320C5510 signal processor], Vestnik Volzhskoj gosudarstvennoj akademii vodnogo transporta [Bulletin of the Volga State Academy of Water Transport]. 2018, N 54, pp.20-29. In Russ.Worldwide Technical Support and Product Information. NI Circuit Design Suite. URL: https://www.ni.com/en/support/downloads/software-products/download.multisim.html#452133/(дата обращения: 01.10.2024).Worldwide Technical Support and Product Information. NI Circuit Design Suite. https://www.ni.com/en/support/downloads/software-products/download.multisim.html#452133/ (date of access 01.10.2024).Солонина, А. И. Цифровая обработка сигналов. Моделирование в Simulink / А. И. Солонина. – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2012. – 432 с. – (Учебное пособие). – ISBN 978-5-9775-0686-1. – EDN SDQUPR.Solonina, A. I., Cifrovaya obrabotka signalov. Modelirovanie v Simulink [Digital signal processing. Simulation in Simulink], St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2012, 432 p. ISBN 978-5-9775-0686-1. EDN SDQUPR. In Russ.Грошева, Л. С. Исследование элементов судовой приемо-передающей аппаратуры на базе сигнального процессора TMS320C5510 / Л. С. Грошева, Т. В. Гордяскина // Научные проблемы водного транспорта. – 2020. – № 63. – С. 40-47. – DOI 10.37890/jwt.vi63.74. – EDN DONDMZ.Grosheva L. S., Gordyaskina T. V., Issledovanie e`lementov sudovoj priemo-peredayushhej apparatury` na baze signal`nogo processora TMS320C5510 [Investigation of elements of ship's receiving and transmitting equipment based on the TMS320C5510 signal processor], Nauchny`e problemy` vodnogo transporta [Scientific Problems of Water Transport], 2020. № 63. pp. 40-47. DOI 10.37890/jwt.vi63.74. EDN DONDMZ.Дьяконов, В. П. MATLAB и Simulink для радиоинженеров. – М.: ДМК Пресс, 2011 – 976 с.D`yakonov, V. P, MATLAB i SIMULINK dlya radioinzhenerov [MATLAB and SIMULINK for radio engineers], Moscow, Publ. DMK Press, 2011, 976 pp. In Russ.Schumaher, L., Kermoal, J.P., Mogensen, P. E. and Frederiksen, F.A. Stochastic MIMO Radio Channel Model with Experi-mental Validation //IEEE Jornal on Selected Areas in Cjmmunications. 2002. Vol. 20, N. 6, pp. 1211-1226. August 2022.Schumaher, L., Kermoal, J.P., Mogensen, P. E. and Frederiksen, F.A. Stochastic MIMO Radio Channel Model with Experi-mental Validation //IEEE Jornal on Selected Areas in Cjmmunications. 2002. Vol. 20, N. 6, pp. 1211-1226. August 2022.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.