Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
ЗАДАЧА 1. Найти и построить модуль спектральной плотности сигнала.
|
|
Найти и построить модуль спектральной плотности сигнала.
Вариант 0
Сигнал изображён на рисунке 1. Исходные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Подвариант | ||||||||||
| Т0, мкс | 0, 5 | 0, 7 | 1, 0 | 1, 2 | 1, 5 | 1, 7 | 2, 0 | 2, 2 | 2, 5 | 3, 0 |
| U0, В | 0, 5 | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 |
Вариант 1
Сигнал изображён на рисунке 2. Исходные данные представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Подвариант | ||||||||||
| Т0, мкс | 0, 5 | 0, 7 | 1, 0 | 1, 2 | 1, 5 | 1, 7 | 2, 0 | 2, 2 | 2, 5 | 3, 0 |
| Ти, мкс | 1, 0 | 1, 0 | 1, 0 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 5 | 1, 5 | 1, 5 | 1, 5 | 1, 0 |
| U0, В | 1, 0 | 1, 5 | 2, 0 | 2, 5 | 3, 0 | 3, 5 | 4, 0 | 4, 5 | 5, 0 | 5, 5 |
Вариант 2
Задана бесконечная последовательность импульсов со скважностью Q=T/Ти (рисунок 3). Исходные данные представлены в таблице 3.
Таблица 3
| Подвариант | ||||||||||
| Ти, мкс | 0, 5 | 0, 7 | 1, 0 | 1, 2 | 1, 5 | 1, 7 | 2, 0 | 2, 2 | 2, 5 | 3, 0 |
| Q | ||||||||||
| U0, В | 0, 5 | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 |
Вариант 3
Сигнал изображён на рисунке 4. Исходные данные представлены в таблице 4.
Таблица 4
| Подвариант | ||||||||||
| Ти, мкс | 0, 5 | 0, 7 | 1, 0 | 1, 2 | 1, 5 | 1, 7 | 2, 0 | 2, 2 | 2, 5 | 3, 0 |
| U1, В | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 | |
| U2, В | 2, 0 | 4, 0 | 6, 0 | 8, 0 |
Вариант 4
Задан сигнал бесконечной длительности (рисунок 5). Исходные данные представлены в таблице 5.
Таблица 5
| Подвариант | ||||||||||
| Ти, мкс | 0, 5 | 0, 7 | 1, 0 | 1, 2 | 1, 5 | 1, 7 | 2, 0 | 2, 2 | 2, 5 | 3, 0 |
| U0, В | -10 | -2 | -3 | -4 | -5 | -6 | -7 | -8 | -9 |
|
Задача 2
Найти и построить зависимость модуля спектральной функции от частоты.
 |
Вариант 0 U0 cos (w0t), I t I< T0/2
s(t) =
0, I t I> T0/2
Исходные данные представлены в таблице 6.
Таблица 6
| Подвариант | ||||||||||
| w0T0/2p | 6, 0 | 5, 5 | 5, 0 | 4, 5 | 4, 0 | 3, 5 | 3, 0 | 2, 5 | 2, 0 | 1, 5 |
Вариант 1
(U0 –U0/Т0 I t I)cos (w0t), I t I< T0/2
s(t) =
0, I t I> T0/2
Исходные данные представлены в таблице 7.
Таблица 7
| Подвариант | ||||||||||
| w0T0/(2p) | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 | 2, 0 | 3, 0 |
Вариант 2
U0/Т0 t cos (w0t), 0 < t < T0
s(t) =
0, t < 0, t > T0
Исходные данные представлены в таблице 8.
Таблица 8
| Подвариант | ||||||||||
| w0T0/(2p) | 5, 0 | 4, 0 | 3, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 5, 0 | 4, 0 |
Вариант 3
U0 –U0/Т0 t cos (w0t), 0 < t < T0
s(t) =
0, t < 0, t > T0
Исходные данные представлены в таблице 9.
Таблица 9
| Подвариант | ||||||||||
| w0T0/(2p) | 2, 5 | 3, 0 | 3, 5 | 4, 0 | 4, 5 | 5, 0 | 5, 5 | 6, 0 | 6, 5 | 7, 0 |
Вариант 4
U0 cos (w0t), -Т0< t < 0
s(t) = U0 cos (3w0t), 0 < t < T0
0, I t I > T0
Исходные данные представлены в таблице 9.
Таблица 10
| Подвариант | ||||||||||
| w0T0/(2p) | 8, 0 | 7, 5 | 7, 0 | 6, 5 | 6, 0 | 5, 5 | 5, 0 | 4, 5 | 4, 0 | 3, 5 |
Задача 3
Вариант 0
Характеристика транзистора описывается уравнением:
i = 15 + 1, 5 (u – U0) + 0, 1 (u - U0)2 (мА).
На нелинейный элемент подаётся напряжение вида:
u – U0 = U1 cos (2p f1 t) + U2 cos (2p f2 t),
где U0 – напряжение смещения,
U1 и U2 – амплитуды переменных напряжений.
Найдите коэффициент модуляции коллекторного тока. Сформулируйте требования к выбору частоты настройки и полосы пропускания фильтра, выделяющего модулированное колебание. Исходные данные представлены в таблице 11.
Таблица 11
| Подвариант | ||||||||||
| U1, В | ||||||||||
| U2, В | 1, 5 | 1, 5 | ||||||||
| f1, МГц | 1, 0 | 1, 2 | 1.4 | 1, 6 | 1, 8 | 2, 0 | 1, 8 | 1, 6 | 1, 4 | 1, 2 |
| f2, МГц |
Вариант 1
При умножении частоты используется транзистор, проходная характеристика которого аппроксимируется линейно-ломаной зависимостью с параметрами S=50мА/В, Uн= 0, 5В.
Заданы: Im – максимальное значение тока в импульсе,
f0 – резонансная частота контура,
С – ёмкость контура,
Q – добротность контура,
p – коэффициент включения контура в анодную цепь.
Определите положение рабочей точки и амплитуду напряжения на базе, при которых имеют место наилучшие условия для удвоения частоты. Найдите амплитуду напряжения на коллекторе транзистора и полезную мощность удвоителя при работе в рассчитанном режиме. Исходные данные представлены в таблице 12.
Таблица 12
| Подвариант | ||||||||||
| Im, А | 7, 5 | 7, 5 | ||||||||
| f0, МГц | 1, 0 | 1, 2 | 1.4 | 1, 6 | 1, 8 | 2, 0 | 1, 8 | 1, 6 | 1, 4 | 1, 2 |
| Q | ||||||||||
| С, нФ | ||||||||||
| р | 0, 1 | 0, 2 | 0, 3 | 0, 4 | 0, 1 | 0, 2 | 0, 3 | 0, 4 | 0, 1 | 0, 2 |
Вариант 2
Резонансный усилитель собран на транзисторе, входная характеристика которого аппроксимирована кусочно-линейной функцией со следующими параметрами: S=0, 6 А/В, Uн = 0, 7 В.
Ток коллектора связан с током базы следующей зависимостью Iк = 12 Iб.
Нагрузка транзистора – контур с резонансным сопротивле-нием R0 и коэффициентом включения в коллекторную цепь р. Напряжение питания усилителя E. К входу усилителя приложено напряжение u(t) = U0 + Um cos ( t).
Определите постоянные составляющие и амплитуды первых гармоник токов базы и коллектора, полезную мощность, КПД усилителя, амплитуды напряжений на контуре и на коллекторе транзистора. Исходные данные представлены в таблице 13.
Таблица 13
| Подвариант | ||||||||||
| Е, В | ||||||||||
| R0, кОм | ||||||||||
| р | 0, 3 | 0, 3 | 0, 4 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 4 | 0, 4 | 0, 3 | 0, 3 |
| U0, В | 0, 5 | 0, 6 | 0, 7 | 0, 8 | 0, 9 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 6 | 0, 7 | 0, 8 |
| Um, В | 0, 8 | 0, 8 | 0, 7 | 0, 7 | 0, 6 | 0, 6 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 6 | 0, 6 |
Вариант 3
Однокаскадный резонансный усилитель собран на транзисторе, проходная характеристика которого аппроксимирована кусочно-линейной функцией с параметрами S=15 мА/В, Uн = 0, 8 В. Напряжение питания усилителя Е, резонансное сопротивление контура R0, коэффициент включения контура в коллекторную цепь р, смещение на базе U0.
Определите амплитуду входного сигнала, при которой усилитель работает в критическом режиме. Рассчитайте полезную мощность в колебательном контуре, мощность, потребляемую от источника питания, КПД усилителя. Исходные данные представлены в таблице 14.
Таблица 14
| Подвариант | ||||||||||
| Е, В | ||||||||||
| U0, В | 0, 4 | 1, 0 | 0, 6 | 0, 7 | 0, 8 | 1, 5 | 0, 5 | 1, 0 | 1, 5 | 0.9 |
| р | 0, 3 | 0, 3 | 0, 4 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 5 | 0, 4 | 0, 4 | 0, 3 | 0, 3 |
| U0, В | 0, 5 | 0, 6 | 0, 7 | 0, 8 | 0, 9 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 6 | 0, 7 | 0, 8 |
| R0, кОм |
Вариант 4
Детектор АМ-колебаний содержит нелинейный резистивный элемент с вольт-амперной характеристикой вида:
i = 15 + 30 (u – U0) + 7, 5 (u – U0).
Вычислите низкочастотную составляющую тока при детектировании:
а) АМ-сигнала u = U0 + Um(1 + M cos( t)) cos ( t),
б) ОБП-сигнала u = U0 + Um cos( t) + 0, 5 М Um cos ( t), определите коэффициент гармоник выходного напряжения. Исходные данные представлены в таблице 15.
Таблица 15
| Подвариант | ||||||||||
| Um, В | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 4, 5 | 3, 5 | 2, 5 | 1, 5 | 0.5 |
| М | 0, 4 | 0, 5 | 0, 6 | 0, 7 | 0, 8 | 0, 2 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 6 | 0, 3 |
| W, крад/с | 1, 0 | 1, 5 | 2, 0 | 2, 5 | 3, 0 | 3, 5 | 4, 0 | 4, 5 | 5, 0 | 5, 5 |
| w, Мрад/с | 1, 0 | 1, 0 | 1, 0 | 2, 0 | 2, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 3, 0 | 3, 0 | 4.0 |
Задача 4
Вариант 0
Амплитудно-модулированный сигнал
u(t) = U0(1 + M1 cos(W1t) + M2 cos (W2t)) cos (wt)
выделяется на нагрузке R. Определите пиковую мощность источника, среднюю мощность в нагрузке, мощности несущего и боковых колебаний. Постройте спектрограмму сигнала и укажите требования к фильтру (центральная частота, полоса пропускания), выделяющему заданный сигнал. Исходные данные представлены в таблице 16.
Таблица 16
| Подвариант | ||||||||||
| U0, В | ||||||||||
| М1 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 6 | 0, 7 | 0, 8 | 0, 2 | 0, 4 | 0, 5 | 0, 6 | 0, 3 |
| M2 | 0, 2 | 0, 3 | 0, 4 | 0, 2 | 0, 3 | 0, 4 | 0, 2 | 0, 3 | 0, 4 | 0, 2 |
| W , крад/с | 1, 0 | 1, 5 | 2, 0 | 2, 5 | 3, 0 | 3, 5 | 4, 0 | 4, 5 | 5, 0 | 5, 5 |
| W , крад/с | 2, 0 | 2, 5 | 4, 0 | 5, 0 | 5, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 | ||
| w, Мрад/с | 1, 0 | 1, 0 | 1, 0 | 2, 0 | 2, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 3, 0 | 3, 0 | 4, 0 |
Вариант 1
Рассчитайте колебательный контур, практически не искажающий ЧМ-колебание, несущая частота которого равна f, модулирующая частота F, индекс модуляции m. Ёмкость контура равна С. Полоса пропускания контура должна быть минимально возможной. Исходные данные представлены в таблице 17.
Таблица 17
| Подвариант | ||||||||||
| f, МГц | ||||||||||
| F, кГц | ||||||||||
| m | ||||||||||
| С, пФ |
Вариант 2
Задан ЧМ-сигнал амплитудой U0. Частота модуляции F, несущая частота f, максимальное значение частоты fm. Определите индекс модуляции, рассчитайте и постройте спектральную диаграмму сигнала. Сформулируйте требования к выбору частоты настройки и полосы пропускания фильтра, выделяющего модулированное колебание. Исходные данные представлены в таблице 18.
Таблица 18
| Подвариант | ||||||||||
| U0, В | ||||||||||
| F, кГц | ||||||||||
| f, МГц | ||||||||||
| fm, МГц |
Вариант 3
Однотональный ФМ-сигнал имеет частоту несущей f, частоту модуляции F. Амплитуда сигнала U0. При какой девиации частоты в спектре будут отсутствовать составляющие на частотах (f + F) и (f – F)? Постройте спектральную диаграмму. Исходные данные представлены в таблице 19.
Таблица 19
| Подвариант | ||||||||||
| U0, В | ||||||||||
| F, кГц | ||||||||||
| f, МГц |
Вариант 4
Вычислите, при каком наибольшем значении модулирующей частоты Fmax в спектре однотонального ЧМ-сигнала, имеющего девиацию частоты df, будут отсутствовать компоненты на частотах (f + Fmax) и (f - Fmax), где f – частота несущего колебания. Постройте спектральную диаграмму при амплитуде сигнала U0. Исходные данные представлены в таблице 20.
Таблица 20
| Подвариант | ||||||||||
| U0, В | ||||||||||
| df, кГц | ||||||||||
| f, МГц |
Задача 5
Вариант 0
Напряжение на входе детектора, пропорциональное огибающей узкополосного нормального шума, распределено по закону Релея:
р(U) = b U exp(-U/a), U > 0.
Найдите коэффициент b, математическое ожидание и дисперсию напряжения на выходе детектора. При заданных числовых параметрах постройте график плотности вероятности и функции распределения. Исходные данные представлены в таблице 21.
Таблица 21
| Подвариант | ||||||||||
| а, В | 0, 5 | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 |
Вариант 1
Мгновенное значение случайного процесса u(t) на выходе фильтра нижних частот имеет функцию распределения.
Найдите плотность вероятности p(u) этого процесса, постоянную А, математическое ожидание и дисперсию. Постройте графики плотности вероятности и функции распределения. Исходные данные представлены в таблице 22.
Таблица 22
| Подвариант | ||||||||||
| а, В | 0, 5 | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 |
| b, В |
Вариант 2
Плотность вероятности случайного процесса x(t) имеет вид закона Лапласа:
p(x) = A exp(-b I x-a I).
Найдите постоянную А, функцию распределения F(x), математическое ожидание, дисперсию. Для заданных числовых значений a, b постройте графики функций плотности вероятности и функции распределения. Исходные данные представлены в таблице 23.
Таблица 23
| Подвариант | ||||||||||
| а, В | 0, 5 | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 |
| b, В | 0, 5 | 0, 2 |
Вариант 3
Плотность вероятности случайного процесса х(t):
р(х) = a exp (-a x), х > 0.
Найдите одномерную функцию распределения, математическое ожидание и дисперсию. При заданных числовых значениях а рассчитайте и постройте графики плотности вероятности и функции распределения. Исходные данные представлены в таблице 24.
Таблица 24
| Подвариант | ||||||||||
| а, В | 0, 5 | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 |
Вариант 4
Плотность вероятности случайного процесса задана графически (рисунок 6.) Для заданных чисел а и b определите аналитическое выражение для плотности вероятности, рассчитайте и постройте функцию распределения, вычислите математическое ожидание и дисперсию. Исходные данные представлены в таблице 25.
Таблица 25
| Подвариант | ||||||||||
| а, В | 0, 5 | 1, 0 | 2, 0 | 3, 0 | 4, 0 | 5, 0 | 6, 0 | 7, 0 | 8, 0 | 9, 0 |
| b, В |
Задача 6
На вход линейной цепи поступает белый шум со спектральной плотностью N. Определить энергетический спектр, эффективную ширину спектра, мощность процесса на выходе цепи. Исходные данные представлены в таблице 26.
Вариант 0
Схема цепи приведена на рисунке 7.
N = 2 10-6 Вг/Гц
Таблица 26
| Подвариант | ||||||||||
| T0 = RC, мкс |
Вариант 1
Схема цепи приведена на рисунке 8. Исходные данные представлены в таблице 27.
N = 5 10-6 Вг/Гц
Таблица 27
| Подвариант | ||||||||||
| T0 = L/R, мкс |
Вариант 2
Схема цепи приведена на рисунке 9. Исходные данные представлены в таблице 28.
N = 10-5 Вг/Гц
Таблица 28
| Подвариант | ||||||||||
| T0 = RС, мкс |
Вариант 3
Схема цепи приведена на рисунке 10. Исходные данные представлены в таблице 29.
N = 2 10-6 Вг/Гц
Таблица 29
| Подвариант | ||||||||||
| T0 = L/R, мкс |
Вариант 4
Схема цепи приведена на рисунке 11. Исходные данные представлены в таблице 30.
N = 2 10-6 Вг/Гц
Таблица 30
| Подвариант | ||||||||||
| T0 = RС, мкс |
 | |||
 | |||
Рисунок 7 - Схема цепи для Рисунок 8 -Схема цепи
варианта 0 для варианта 1
 | |||
 | |||
Рисунок 9 - Схема цепи для варианта 2 Рисунок 10 - Схема цепи для варианта 3
Рисунок 11 - Схема цепи для варианта 4
ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1. Биккенин Р.Р. Теория электрической связи: учебное пособие для студ. высших учебных заведений / Р.Р. Биккенин, М.Н.Чесноков. – М.: Издательский центр «Академия», 2010.
2. Клюев Л.Л. Теория электрической связи: учебник / Л.Л.Клюев. – Минск: Техноперспектива, 2008.
3. Стеценко О.А. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник/ О. А. Стеценко. – М.: Высш. шк., 2007.
4.Андреев Р. Н., Краснов Р. П., Чепелев М. Ю.
Теория электрической связи.Москва: Горячая линия–Телеком, 2014 г., 230 с. https://ibooks.ru/home.php? routine=bookshelf& by_title=1& substring=Теория%20электрической%20связи
Дополнительная:
5. Паршин А.В. Теория электрической связи: Учебное пособие/ А.В.Паршин, Е.А.Субботин. – Екатеринбург, УрТИСИ, 2005.
6. Астрецов Д.В. Теория электрической связи. Методические указания к практическим занятиям/ Д. В. Астрецов, Е. В. Вострецова. – Екатеринбург, УрТИСИ, 2009.
7. Астрецов Д.В. Теория электрической связи. Методические указания к лабораторным работам/ Д. В. Астрецов. – Екатеринбург, УрТИСИ 2010.