Теория
Электрической связи
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ
В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ
СИСТЕМ СВЯЗИ
Новосибирск 2002
РАБОТА № 8
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ
УСТРОЙСТВАХ СИСТЕМ СВЯЗИ
Цель работы
Экспериментальное исследование преобразования случайных сигналов, их вероятностных и числовых характеристик в различных радиотехнических устройствах систем связи.
Литература
1 Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов. М., "Связь", 1986, стр. 72-82.
2Горяинов В.Т., Журавлев А.Т., Тихонов В.И. Статистическая радиотехника (примеры и задачи).-М.: "Сов. радио", 1980, стр. 275-277, 339-340.
3 Конспект лекций по курсу ТЭС.
4 Приложение к данной лабораторной работе.
Предварительная подготовка к работе
1 Ознакомиться с описанием работы и изучить по указанной выше
литературе вопросы:
а) классификация, определения и характеристики радиотехнических
устройств;
б) прохождение сигналов через линейные инерционные и нелинейные
безынерционные устройства, изменение их вероятностных и числовых
характеристик;
в) огибающая и фаза узкополосного гауссовского шума и его суммы
с гармоническим сигналом, их вероятностные характеристики;
г) явление нормализации случайного процесса узкополосными
линейными инерционными устройствами.
2 Ответить (устно) на вопросы раздела 4 данной лабораторной работы.
3 Рассчитать и построить амплитудно-частотную характеристику К (f), определить полосу пропускания ∆ f 0,7 и эффективную полосу
∆ f эфф, для линейного четырехполюсника в виде интегрирующей RC - цепи с параметрами R =10 кОм, С =0,02 мкФ.
4 Изучить описание лабораторной установки и лабораторное
задание.
5 Продумать порядок выполнения работы в лаборатории в соответствии со структурной схемой рисунка 8.1.
Вопросы для самостоятельной подготовки.
1 Классификация и характеристики элементов радиотехнических устройств (с примерами).
2 Как связаны функция корреляции случайного процесса и его энергетический спектр?
3 Как связаны ширина энергетического спектра процесса и интервал корреляции?
4 Какие случайные процессы называются узкополосными?
5 Приведите графики энергетического спектра и функции корреляции
белого шума.
6 Как определить энергетический спектр сигнала на выходе линейной инерционной цепи?
7 Как выделить огибающую узкополосного случайного процесса?
8 Какому закону подчиняется распределение вероятностей огибающей гауссовского шума? Изобразите вид этого распределения.
9 Приведите выражение и изобразите график распределения вероятностей огибающей суммы гармонического сигнала и гауссовского шума? Как влияет величина отношения сигнал/шум на вид этого распределения?
10 Как изменяется закон распределения вероятностей при прохождении процесса через линейные инерционные и нелинейные безынерционные цепи?
11Объясните сущность нормализации процесса на выходе узкополосных линейных инерционных цепей.
12 Приведите временные диаграммы и графики плотности распределения вероятностей мгновенных значений для сигналов:
а) периодической последовательности прямоугольных импульсов
со скважностью 2;
б) суммы (смеси) этой последовательности и гауссовского шума.
Описание лабораторного макета
Лабораторная установка позволяет изучить преобразование случайных сигналов, их вероятностных и числовых характеристик при прохождении через нелинейные безынерционные и линейные инерционные устройства макета системы связи. В качестве нелинейного устройства исследуется амплитудный детектор без фильтра на выходе, а линейная инерционная цепь и явление "нормализации" случайных процессов
изучаются на примере фильтра нижних частот, который использовался в лабораторной работе № 6.
Необходимые сигналы подаются от блока "непрерывный шум" и от блока модулятора в режиме AM. Наблюдение осциллограмм сигналов при преобразованиях осуществляется с помощью осциллографа C1-72,а снятие кривых плотности распределения вероятностей производится дифференциальным анализатором по методике, описанной в приложении 7.2 к лабораторной работе № 7.
Структурная схема соединений блоков макета системы связи
приведена на рисунке 8.1.
|
Рисунок 8.1 - Структурная схема лабораторной установки
Лабораторное задание
1 Ознакомиться с лабораторной установкой и используемыми
в работе измерительными приборами.
2 Снять кривую плотности распределения вероятностей мгновенных значений гауссовского шума.
3 Изучить характер преобразования гауссовского процесса квадратичным детектором.
4 Изучить экспериментально явление "нормализации" случайного
процесса узкополосными инерционными цепями.
5 Исследовать характер распределения мгновенных значений и огибающей суммы (смеси) периодической последовательности прямоугольных импульсов со скважностью 2 и гауссовского шума при различных отношениях сигнал/шум.
Порядок выполнения работы
