Грамм для высших учебных заведений по специальности i-54 01 04 метрологическое обеспечение информационных систем и сетей специальные дисциплины в 3-х частях часть 1 Минск 2006
| Вид материала | Документы |
- Грамм для высших учебных заведений по специальности 1-45 01 01 многоканальные системы, 1416.93kb.
- Учебная программа для высших учебных заведений по специальности i-54 01 04 Метрологическое, 1989.69kb.
- Сборник типовых учебных программ для высших учебных заведений по специальности -45, 1629.58kb.
- Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности: 1-23, 794.76kb.
- Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-33, 400.17kb.
- Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности: 1-21, 290.18kb.
- Методические указания по изучению дисциплины и задание для контрольной работы студентам-заочникам, 610.79kb.
- Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности: 1-23, 987.19kb.
- Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-23, 164.64kb.
- Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-21, 454.66kb.
Тема 1.3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ДЕТЕРМИНИРОВАННЫХ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ РАДИОСИГНАЛОВ
Необходимость преобразования видеосигналов в радиосигналы и его передачи с помощью несущего колебания. Условия медленности изменения амплитуды и фазы несущего колебания.
Радиосигналы с АМ. Временные и спектральные характеристики однотонального АМ-радиосигнала, векторная диаграмма, энергетические свойства. Спектральные характеристики многотонального АМ-радиосигнала. АКФ импульсного АМ-радиосигнала.
Радиосигналы с УМ. Временные и спектральные характеристики однотонального ЧМ-радиосигнала с индексом модуляции 1, 1 и 1, векторная диаграмма. Различия между ЧМ и ФМ сигналами. Спектральные характеристики многотонального УМ-радиосигнала. Сравнительная оценка радиосигналов с АМ и УМ. Манипулированный УМ-радиосигнал. Радиосигналы с внутриимпульсной ЛЧМ и их АКФ.
Математическая модель представления узкополосных сигналов. Огибающая, частота и фаза узкополосного сигнала. Основные свойства огибающей сигнала. Реализация сигналов сопряжённых по Гильберту.
Аналитический сигнал. Основные свойства аналитического сигнала.
Тема 1.4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ
Измерительный сигнал (ИС) как случайный процесс (СП). Понятие случайной функции и случайной величины, реализации и ансамбля СП. Непрерывные, дискретные и смешанные (непрерывно-дискретные) СП. Нестационарные, стационарные и эргодические случайные сигналы. Закон распределения вероятности (дифференциальный закон) и плотности вероятности (интегральный закон) случайной непрерывной, дискретной и смешанной величины. Свойства функций распределения вероятности и плотности вероятности.
Многомерный закон распределения вероятности и плотности вероятности мгновенного значения СП. Одномерная и двумерная плотность вероятности.
Начальные моментные функции для нестационарных и стационарных СП, математическое ожидание (МО) и ковариационная функция. Центральные моментные функции для нестационарных и стационарных СП, дисперсия и корреляционная функция (АКФ и ВКФ). Спектральная плотность мощности (энергетический спектр) эргодического СП и его связь с корреляционными функциями (теорема Винера-Хинчина). Средняя мощность. Эффективная ширина спектральной плотности мощности. Интервал корреляции. Связь между эффективной шириной спектральной плотности мощности и интервалом корреляции.
Тема 1.5. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ И КАЛИБРОВОЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИГНАЛЫ
Испытательные сигналы: дельта-функция, единичная функция.
Калибровочные сигналы и математическое моделирование (функция Иордана) разнообразной знакопеременной их формы: прямоугольной, пилообразной, синусоидальной и близкой к дельта-функции.
Тема 1.6. ПЕРЕДАЧА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО СИГНАЛА
Необходимость дискретизации и квантования ИС. Суть процесса дискретизации ИС. Равномерная и неравномерная, физическая и аналитическая дискретизация. Погрешность датирования отсчёта (выборки). Задача восстановления исходного сигнала из дискретизированного, выбор системы базисных функций.
Дискретизация и восстановление сигнала по теореме отсчётов (теорема Котельникова). Дискретизация исходного ИС с ограниченным спектром и преобразование его временной функции и спектра. Восстановление (синтез) исходного ИС и преобразование временной функции и спектра дискретного сигнала. Погрешности восстановления исходного ИС. Уменьшение погрешности восстановления исходного ИС.
Дискретизация сигналов конечной длительности с неограниченным спектром. Понятие числа степеней свободы или базы сигнала. Дискретизация узкополосных сигналов (радиосигналов с АМ и ЧМ).
Дискретизация спектров сигналов. Преобразование дискретного сигнала в амплитудно-модулированный исходным сигналом.
Равномерное и неравномерное квантование ИС. Погрешность квантования сигналов. Представление ИС цифровыми значениями.
Информационный объём ИС. Информационный объём непрерывных и дискретных сигналов и скорость их передачи.
Логарифмические единицы передачи ИС по напряжению, току и мощности. Абсолютные уровни напряжения и мощности. Единица затухания ИС. Критерии качества передачи ИС: пик-фактор, динамический диапазон, эффективная ширина энергетического спектра, перекрёстные искажения, параметры затухания, уровень вносимых помех, диаграмма уровней, допустимые искажения.
Раздел 2. АНАЛИЗ ПРОХОЖДЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
СИГНАЛОВ ЧЕРЕЗ РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ ЦЕПИ
Тема 2.1 КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ ЦЕПЕЙ
Аналоговые, цифровые и аналого-цифровые цепи. Двухполюсники, четырёхполюсники и многополюсники. Активные и пассивные, инерционные и безынерционные цепи. Цепи с сосредоточенными и распределёнными параметрами. Стационарные (с постоянными во времени параметрами) и нестационарные (параметрические) цепи. Нелинейные цепи. Колебательные и апериодические, широкополосные и узкополосные цепи.
Физические цепи (системы) и их математическая модель.
Тема 2.2. АНАЛИЗ ПРОХОЖДЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ
ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ
Методы анализа прохождения детерминированных ИС через линейные цепи (ЛЦ) с постоянными параметрами: классический (метод дифференциальных уравнений), временной (интеграла Дюамеля), спектральный (частотный) и операторный.
Прохождение детерминированных сигналов через апериодические цепи, дифференцирование и интегрирование сигналов.
Приближённые методы анализа прохождения радиосигналов через избирательные узкополосные цепи: метод огибающей, метод «мгновенной» частоты, спектральный. Прохождение АМ, ЧМ и широкополосных сигналов через узкополосную цепь.
Характеристики параметрических элементов. Энергетические процессы в LC-контуре с параметрическим конденсатором и потерями, его эквивалентные схемы. Одноконтурный и двухконтурный параметрические усилители. Условие самовозбуждения колебаний в параметрическом LC-контуре.
Преобразование спектра сигнала в цепи с: нелинейным параметрическим конденсатором; линейным параметрическим резистором. Принцип осуществления синхронного детектирования.
Общий случай задачи анализа преобразования случайных сигналов в линейной цепи с постоянными параметрами. Определение энергетического спектра, корреляционной функции и закона распределения плотности вероятности случайного сигнала на выходе ЛЦ. Временной и частотный методы анализа. Эффект нормализации закона распределения сигнала на выходе узкополосной ЛЦ.