Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра радиотехнических устройств

Курсовой проект

по предмету: “Радиотехнические цепи и сигналы”

на тему: “Расчёт сигнала на выходе линейной радиотехнической цепи

спектральным методом”

Выполнил: Проверил:

студент гр. 741202

Назаров И.В. Дашенков В.М.

Минск 2009

Введение и постановка задачи

Радиотехника – это наука об электромагнитных колебаниях и волнах радиодиапазона, методах их генерирования, усиления, излучения, приема и использования. Это отрасль техники, осуществляющая применение электромагнитных колебаний для передачи информации на расстояние.

Передача информации с помощью электромагнитных колебаний осуществляется каналами связи. К каналу связи относится совокупность технических средств от источника сообщения на передающей стороне до оконечного устройства на приёмной стороне, включая и среду, в которой распространяются электромагнитные колебания. В источниках сообщений происходят процессы образования сигналов различной физической формы.

Для передачи информации от источника сообщения до получателя информации в канале связи используются электрические сигналы, в которых отражаются передаваемые сообщения. Если бы передаваемое сообщение было детерминированным, т.е. известным с полной достоверностью априори, то его передача не имела бы смысла. Поэтому реальные сигналы, несущие информацию, являются случайными функциями времени. Детерминированные сигналы не могут быть переносчиками информации. Тем не менее, они разносторонне изучаются в радиотехнике. Это объясняется простотой их описания, что позволяет достаточно не сложно изучить их разнообразные свойства и распространить полученные сведенья на сигналы, несущие информацию. Кроме того, с их помощью удается наиболее просто изучить свойства отдельных каналов связи.

В случае детерминированных сигналов задачу анализа удается решить полностью, т.е. получить или путём непосредственных вычислений, или с помощью ЭВМ математическую модель выходного сигнала в виде функции времени.

Для случайных сигналов задача анализа решается в вероятностном смысле. Прежде всего, отметим, что задание случайного сигнала в виде элементарной функции времени практически не удается. Кроме того, в радиотехнике, как правело, оценивается “усредненный” эффект воздействия случайного сигнала на тот или иной каскад. Математическая модель случайного сигнала задается в вероятностном смысле в виде детерминированной функции, называемой законом распределения вероятностей, которая устанавливается в том или ином виде связь между значениями случайного сигнала и вероятностями принятия этих значений. Конечно, временная функция как физический объект существует, но в решении задачи не участвует. Чем более высокая мерность закона распределения вероятностей, тем точнее математическая модель случайного сигнала. Однако в современной радиотехнике используются не выше, чем двумерные распределения, исключая такие случаи, как Гауссовские и Марковские случайные процессы, а также независимые сечения процесса.

Таким образом, для случайных сигналов возможно определение некоторых вероятностных характеристик реализации по известным характеристикам реализации. Традиционный набор таких характеристик включает в себя одномерную (значительно реже – двумерную) плотность вероятности, математическое ожидание, дисперсию, начальный момент второго порядка, спектральную и корреляционную функции.

В случае детерминированных сигналов в курсовой работе изучается вопрос прохождения их через линейные цепи. При исследовании случайных сигналов в задании изучается их последовательное прохождение через линейные и безынерционные нелинейные цепи. Методология решения этих задач достаточно сложна, а разделы практически эквивалентны по объему.

Любое сложное радиотехническое устройство состоит из совокупности отдельных каскадов, предназначенных для преобразования (обработки) сигналов, несущих информацию. При прохождении сигналов по каскадам происходит, как правило, изменение их формы, что непосредственно влияет на содержащуюся в них информацию. Поэтому одна из основных задач в радиотехнике является задача анализа, т.е. нахождение сигнала на выходе каскада радиотехнического устройства.

Задачей данной курсовой работы является расчёт сигнала на выходе линейного устройства спектральным методом. За исходные данные берутся входной сигнал и схема устройства с характеристиками каждого элемента в отдельности. Для решения такой задачи необходимо:

1) изучить методы анализа подобных задач и оценить их достоинства и недостатки;

2) определить, какой из методов предпочтительней;

3) вычислить частотные характеристики устройства

4) рассчитать спектр входного сигнала;

5) рассчитать спектр выходного сигнала;

6) рассчитать выходной сигнал.

Предложенные расчёты необходимо выполнить с помощью математических моделей методов, а затем представить расчёты в виде программы, составленной на ЭВМ.