Владимир Александрович Котельников.

НИУ МЭИ

«МЭИ (ТУ)»

ИРЭ им. В.А. Котельникова

Кафедра Основ Радиотехники

Владимир Александрович Котельников.

Группа: ЭР-15-13.

Вышлов Андрей Олегович.

Г.Москва

2013г.

Крупнейший ученый и инженер в области радиотехники, радиофизики и информатики Владимир Александрович Котельников родился 10 сентября 1908 г.

С именем В.А.Котельникова связано важнейшее сегодня направление в этих науках – цифровая обработка сигналов. "Теорема Котельникова" входит в азбуку любого инженера, работающего в области цифровых систем связи, радиолокации, телевидения и т.д. Теория потенциальной помехоустойчивости, созданная Котельниковым, определяет качество любых каналов связи – от традиционных радиорелейных линий и станций до самых современных волоконно-оптических и спутниковых линий связи, сотовых радиотелефонов и скрытной связи на шумоподобных сигналах. Прочно связано с именем В.А.Котельникова новое направление в освоении космоса – планетная радиолокация. Благодаря ей удалось существенно уточнить астрономическую единицу и размеры нашей Солнечной системы, и тем самым обеспечить возможности точного вывода космических аппаратов на орбиты планет и их мягкой посадки, получения радиолокационных изображений ландшафтов планет, даже таких закрытых облаками, как Венера. Без преувеличения можно сказать, что деятельность В.А.Котельникова составляет эпоху в отечественной и мировой радиотехнике и информатике.

Академик В.А.Котельников родился в Казани, в семье университетского профессора – известного математика – Александра Владимировича Котельникова. В 1926 году Владимир Александрович поступил в Московское высшее техническое училище им. Баумана, на последних курсах перешел в отпочковавшийся от МВТУ Московский энергетический институт, который и окончил в 1930 году, получив звание инженера-электрика. Однако научная деятельность В.А.Котельникова началась раньше – в 1930 году в Научно-исследовательском институте связи Красной армии, куда он был зачислен в качестве инженера. Далее, в течение 10 лет, с 1931 г. по 1941 г. В.А.Котельников занимался педагогической деятельностью на кафедре радиотехники Московского энергетического института и одновременно с этим вел научную работу в Центральном научно-исследовательском институте связи народного комиссариата связи СССР. Это был чрезвычайно плодотворный период в научной деятельности Владимира Александровича. Так, в 1932 г. в своей работе "О пропускной способности "эфира" и проволоки в электросвязи" он формулирует знаменитую теорему отсчетов, которая носит его имя. Эта теорема показывает, как непрерывную функцию с ограниченным спектром можно представить в виде суммы дискретных отсчетов. Теорема Котельникова по существу является одной из основополагающих в теории цифровых систем, и ее значение выходит далеко за рамки теории связи, составляя один из краеугольных камней науки информатики.

В этот период Владимир Александрович разрабатывает методы борьбы с помехами в системах радиосвязи и вносит существенные усовершенствования в методы приема слабых сигналов. Результаты этих исследований и развитые им новые идеи в области приема радиосигналов были обобщены им в докторской диссертации, которую Владимир Александрович защитил в 1946 году. В этой диссертации были развиты классические представления и основополагающие идеи по теории помехоустойчивости. В частности введено понятие потенциальной помехоустойчивости и показаны методы ее реализации в ряде конкретных случаев. Теория потенциальной помехоустойчивости определяет предельные возможности приема сигналов при наличии шумов, она раскрывает природу физических ограничений на чувствительность приемных устройств – и в этом, прежде всего, ее фундаментальное значение. Теория потенциальной помехоустойчивости средств связи, созданная Владимиром Александровичем Котельниковым, принесла ему мировое признание и сегодня является одним из основополагающих трудов при разработке новых помехоустойчивых средств радиосвязи, систем радиолокации, телеуправления и других радиоустройств.

Эти и другие работы Владимира Александровича позволяют считать его одним из основоположников теории информации.

Одновременно с научной работой В.А.Котельников воплощает свои идеи в практические разработки. Так, в довоенные годы под его руководством и с его непосредственным участием была создана уникальная аппаратура многоканальной однополосной радиосвязи на линии Москва – Хабаровск. Создание этой линии представляло собой в то время крупнейшее достижение советской и мировой радиотехники.

С 1947 г. по 1953 г. Владимир Александрович Котельников отдал много сил для организации и развития Особого конструкторского бюро МЭИ, являясь его первым директором и главным конструктором. Под его руководством коллектив ОКБ МЭИ внес большой вклад в становление практической радиотехники. Сегодня ОКБ МЭИ – одно из ведущих предприятий страны в области космической техники.

Здесь, в ИРЭ, наряду с большой научно-организационной работой, В.А.Котельников лично осуществляет научное руководство и принимает непосредственное участие в работах по созданию планетного радиолокатора и радиолокационному исследованию планет. По существу, им и под его руководством было создано новое направление в исследованиях космоса – планетная радиолокация. Эти исследования привели к уточнению масштаба Солнечной системы более чем в 100 раз, что имеет исключительно важное значение для управления полетами дальних космических кораблей. За эту работу в 1964 году В.А.Котельникову совместно с группой руководимых им сотрудников была присуждена Ленинская премия.

Теоре́ма Коте́льникова (в англоязычной литературе — теорема Найквиста — Шеннона или теорема отсчётов) гласит, что, если аналоговый сигнал имеет конечный (ограниченный по ширине) спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим отсчётам, взятым с частотой, строго большей удвоенной верхней частоты :

Такая трактовка рассматривает идеальный случай, когда сигнал начался бесконечно давно и никогда не закончится, а также не имеет во временно́й характеристике точек рарыва. Именно это подразумевает понятие «спектр, ограниченный частотой ».

Разумеется, реальные сигналы (например, звук на цифровом носителе) не обладают такими свойствами, так как они конечны по времени и обычно имеют разрывы во временно́й характеристике. Соответственно, их спектр бесконечен. В таком случае полное восстановление сигнала невозможно и из теоремы Котельникова вытекают два следствия:

· Любой аналоговый сигнал может быть восстановлен с какой угодно точностью по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой , где — максимальная частота, которой ограничен спектр реального сигнала;

· Если максимальная частота в сигнале превышает половину частоты дескритезации, то способа восстановить сигнал из дискретного в аналоговый без искажений не существует.

Говоря шире, теорема Котельникова утверждает, что непрерывный сигнал можно представить в виде интерполяционного ряда

где — функция sinc. Интервал дискретизации удовлетворяет ограничениям Мгновенные значения данного ряда есть дискретные отсчёты сигнала .

Работы:

· Котельников В. А. О пропускной способности эфира и проволоки в электросвязи — Всесоюзный энергетический комитет // Материалы к I Всесоюзному съезду по вопросам технической реконструкции дела связи и развития слаботочной промышленности, 1933.

· Котельников В. А. Проблемы помехоустойчивой радиосвязи. Радиотехнический сборник, Госэнергоиздат, 1947.

· Котельников В. Теория потенциальной помехоустойчивости. Радио и связь, 1956, 152 с.

· Kotel’nikov V.A. The Theory of Optimum Noise Immunity. McGraw-Hill Book Co., 1959. — 140 pp.

Награды:

· Орден «за заслугами перед отечеством» I степени — за выдающиеся достижения в развитии отечественной науки и многолетнюю плодотворную деятельность

· Орден «За заслуги перед Отечеством» II степени (6 июля 1996) — за выдающиеся заслуги перед государством, большой личный вклад в развитие отечественной науки и подготовку высококвалифицированных кадров

· Орден почета

· Дважды Герои социалистического труда (1969,1978)

· 6 орденов Ленина

· Орден Октябрьской Революции(5 сентября 1983)

· 2 ордена Трудового Красного Знамени

· Орден «Знак почета»

· Ленинская премия (1964)

· 2 Сталинские премии 

· Знак отличия «за заслуги перед Москвой» («26 августа 2003г) — за большой вклад в развитие отечественной науки и техники, подготовку научных кадров, многолетнюю плодотворную деятельность, способствующую социально-экономическому развитию Москвы

· Лауреат Ленинской премии (1964), Сталинской премии (1943, 1946), премии Совета Министров СССР. Награждён Большой золотой медалью имени М. В. Ломоносова АН СССР (1981), золотой медалью имени А. С. Попова АН СССР (1974), золотой медалью имени М. В. Келдыша АН СССР (1987), золотой медалью имени А. Г. Белла (2000).

· В 1999 г. Международный научный фонд Эдуарда Рейна (Германия) наградил В. А. Котельникова своей основной премией в номинации «за фундаментальные исследования» за впервые математически точно сформулированную и доказанную, в аспекте коммуникационных технологий, теорему отсчетов.

· Именем В. А. Котельникова назван астероид №2726 (в Международном каталоге циркуляр № 9214). Его имя носит военно-морское судно и Институт радиотехники и электроники РАН.

Используемы сайты:

1. http://ru.wikipedia.org

2.http://www.cplire.ru/rus/Kotelnikov/

Используема Литература:

• Зиновьев А. Л. Мой учитель Котельников.
• Филиппов Л. И. Наш золотой педагогический венец // Радиотехнические тетради № 7, ОКБ МЭИ, 1995.
• Академик Владимир Александрович Котельников (К 90-летию со дня рождения) // Радиотехника. — 1998. — № 8.
• Соколов А. В., Филиппов Л. И. Теория потенциальной помехоустойчивости как основа статистической радиотехники // Радиотехника. — 1998. — № 8.
• Андреев Н. Н., Петерсон А. П., Прянишников К. В., Старовойтов А. В. Основоположник отечественной засекреченной телефонной связи II Радиотехника. — 1998. — № 8.
• Быховский М. А. Круги памяти (Очерки истории развития радиосвязи и вешания в XX столетии) // Серия изданий «История электросвязи и радиотехники», Вып. 1. — М.: Информационно-технический центр «Мобильные коммуникации», 2001.
• Богомолов А. Ф., Победоносцев К. А. Вклад Особого конструкторского бюро Московского энергетического института в развитие отечественной ракетно-космической радиоэлектроники // Радиотехнические тетради № 7, ОКБ МЭИ, 1995.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США