ТЭС2 Лаб раб 8 Преоб сигн экз лаб укор 041004

Министерство Российской Федерации по связи и информатизации
Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики

ЭКЗ № 1
Из лаборатории не выносить



Г.Х Гарсков
А.А. Макаров
Г.А. Чернецкий




Теория
электрической связи


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ
В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ
СИСТЕМ СВЯЗИ
















Новосибирск 2002
Из лаборатории не выносить ЭКЗ № 10
РАБОТА № 8
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛОВ В РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ
УСТРОЙСТВАХ СИСТЕМ СВЯЗИ
1 Цель работы
Экспериментальное исследование преобразования случайных сигналов, их вероятностных и числовых характеристик в различных радиотехнических устройствах систем связи.
2 Литература
1 Зюко А.Г., Кловский Д.Д., Назаров М.В., Финк Л.М. Теория передачи сигналов. М., "Связь", 1986, стр. 72-82.
2 Горяинов 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.
3 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
·f0,7 и эффективную полосу
·fэфф, 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.

4 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.

5 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
6 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.
7 Порядок выполнения работы
1 Включить лабораторную установку и приборы.
2 Измерить и построить кривую плотности вероятностей мгновенных значений гауссовского шума на входе амплитудного детектора (гнездо Г7). Гауссовский шум на вход детектора подается от блока "непрерывный шум" установкой тумблеров ПЗ и П4 в необходимое положение, требуемый уровень шума устанавливается с помощью регулятора в этом же блоке.
3 Измерить и построить кривую плотности вероятностей напряжения на выходе квадратичного детектора при воздействии на его входе гауссовского шума. Для этого не изменяя схемы соединений блоков п. 2, подключить дифференциальный анализатор к выходу детектора (гнездо Г8). Фильтры должны быть отключены.
4 Изучить явление "нормализации" случайного процесса узкополосной линейной инерционной цепью, в качестве которой используется фильтр нижних частот Ф1 блока фильтров. Для этого, используя схему соединения блоков п. 3, подключить фильтр Ф1 к выходу амплитудного детектора и измерить плотность распределения напряжения на выходе фильтра (гнездо Г10). Построить график плотности вероятностей.
Измерить и построить кривую плотности вероятностей мгновенных значений суммы периодической последовательности прямоугольных импульсов (положительной полярности) со скважностью 2 и гауссовского шума при различном отношении сигнал/шум (2, 3 значения). Исследуемая суша сигналов получается с помощью сумматора (гнездо Г6), на один вход которого подается Гауссовский шум от блока "непрерывный шум", а на другой периодическая последовательность прямоугольных импульсов вида 101010..., формируемая в блоке модулятора. Последнее обеспечивается путем подачи на вход амплитудного модулятора (AM) постоянного напряжения положительной полярности, для чего необходимо включить тумблеры 1+4 на блоке "дискретное сообщение", включить код 1, тумблеры П1 и П2 установить в положение 1. Желаемое отношение уровней сигнала и шума устанавливается изменением уровня шума визуально по осциллограмме наблюдаемого процесса (по его дисперсии).
5 Измерить и построить кривую плотности вероятностей огибающей процесса п. 5. Для этого к выходу сумматора подключить амплитудный детектор и фильтр Ф2, установив тумблер П4 и П5 в необходимое положение. Анализатор плотности вероятностей подключить к гнезду Г10. Исследовать влияние уровня шума на вид распределения огибающей.
8 Содержание отчета
Отчет должен содержать результаты предварительной подготовки к работе, структурную схему лабораторной установки, результаты измерений в виде таблиц, графиков и осциллограмм с соответствующими заголовками и пояснениями, оценку погрешности измерений, краткие выводы по полученным результатам.
13PAGE 15


13PAGE 14415




Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 415

Приложенные файлы

  • doc 8336144
    Размер файла: 267 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий