Описание лабораторной установки

Теория

Электрической связи

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

к лабораторным работам

 

ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

 

Новосибирск 2002

Вопросы для самостоятельной подготовки

 

1 Сформулируйте определения понятий случайного процесса, случайной функции, реализации, сечения.

2 Как графически представляются случайные процессы?

3 Какими основными статистическими (числовыми) характеристиками описываются случайные процессы?

4 Дайте определение одномерной функции распределения и плотности распределения вероятностей случайного процесса, охарактеризуйте их свойства.

5 Дайте определение многомерных функций распределения вероятностей, чем они отличаются от одномерных?

6 Запишите выражение для гауссовского распределения, начертите его графики. Перечислите основные свойства.

7 Нарисуйте график плотности вероятностей равномерного распределения.

8 Дайте определение стационарного случайного процесса.

9 Дайте определение эргодического стационарного случайного процесса и значение его свойств в теории и технике связи.

10 Как определяют математическое ожидание и дисперсию случайного процесса усреднением по ансамблю реализации и усреднением по времени?

11 Поясните физический смысл математического ожидания и дисперсии с приведением временных диаграмм электрических процессов.

12 Нарисуйте кривую плотности распределения вероятностей мгновенных значений суммы гармонического сигнала со случайной фазой и гауссовского шума и объясните ее характер на основе временной диаграммы процесса.

13 Приведите кривые плотности вероятностей огибающей узкополосного гауссовского шума и суммы гармонического сигнала и шума, объясните их
характер.

 

Описание лабораторной установки

 

Лабораторная установка позволяет экспериментально получить кривые плотности распределения вероятностей мгновенных значений и огибающей различных случайных процессов. В работе исследуются два вида случайных процессов, близких к реальным сигналам в системах передачи дискретных и непрерывных сообщений: гауссовский шум и сумма (смесь) гармонического сигнала со случайной фазой и гауссовского шума.

На рисунке 7.1 приведена структурная схема соединения блоков макета системы связи с учетом обозначений на передней панели макета
(рисунок 0.2). Гауссовский шум подается от блока "непрерывный шум", его уровень регулируется потенциометром в этом же блоке. С помощью тумблера

 

П3 гауссовский шум подключается к одному из входов сумматора
(Σ), где производится его сложение с гармоническим сигналом, подаваемым на второй вход сумматора от блока "непрерывное сообщение" с помощью тумблера П1.

Огибающая исследуемого процесса выделяется амплитудным детектором (детектором огибающей) в блоке детекторов.

Аппаратурный анализ плотности распределения вероятностей мгновенных значений и огибающей исследуемых сигналов осуществляется с помощью дифференциального анализатора, разработанного на кафедре РТС СибГУТИ. Снятие кривой плотности распределения производится по точкам в соответствии с методикой, описанной в приложении 7.2 к данной работе.

 

Рисунок 7.1-Структурная схема лабораторной установки

Лабораторное задание

 

1 Ознакомиться с лабораторной установкой и используемыми в работе
измерительными приборами.

2 Снять экспериментально и построить кривые плотности распределения вероятностей мгновенных значений гауссовского шума v (u _ш ) и аддитивной смеси гармонического сигнала и гауссовского шума v (u _сш).

3 Снять и построить кривые плотности распределения вероятностей
значений огибающих для процессов п.2, т.е. v (E _ш ) и v (E _cш).

4 Получить и зарисовать осциллограммы процессов п.2.

 

Порядок выполнения работы