 |
Курсовая работа (семестровая работа)
|
|
|
|
Курсовая работа по курсу «Теория электрической связи» выполняется на тему «Дискретизация непрерывных сигналов и восстановления».
Целью работы является исследование дискретизации и восстановления непрерывных сигналов по В.А. Котельникову. Практическое определение возникающей при этом погрешности (на примере дискретизации конкретного заданного сигнала).
Выполнение курсовой работы необходимо начинать с приобретения методических руководств к курсовой работе Ниеталина Ж.Н. и Ниеталиной Ж.Ж. «Электрлiк байланыс теориясы» выпущенной в Алма-Ате в 1999 году, Ниеталина Ж.Н. и Ниеталиной Ж.Ж. «Теория электрической связи» учебное пособие к курсовой работе. Алма-Ата 2001г., а также учебное пособие Зюко А.Г. и др. «Теория передачи сигналов» – М.; «Связь» 1988г., «Теория электрической связи» учебник по руководством Кловского Д.Д. – М.; 1999г.
Обстоятельно прочитать, изучить тему «Дискретизация непрерывных сигналов» по методическому руководству, а когда необходимо более глубокое знание, тогда просмотреть и учебное пособие.
Затем приступать к выполнению курсовой работы по программе приведенной в методическом руководстве. Порядок выполнения и иллюстрированный пример также приведены в методическом руководстве. Варианты заданий приведены в таблице 3.1.
В таблице первая колонка – номер шифра, вторая колонка – текущая частота, третья колонка – затихание, четвертая колонка – верхняя частота, пятая колонка – продолжительность сигнала, шестая колонка – точка определения погрешности.
Таблица 3.1.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Н/Т | f(Гц) | а | fв (Гц) | Т(с) | tx(c) |
| 01(51) | 3 | 2 | 16 | 0.8 | |
| 02(52) | 4 | 3 | 16 | 0.8 | |
| 03(53) | 5 | 4 | 16 | 0.8 | |
| 04(54) | 6 | 5 | 17 | 0.7 | |
| 05(55) | 7 | 6 | 18 | 0.7 | |
| 06(56) | 8 | 5 | 18 | 0.7 | |
| 07(57) | 9 | 4 | 20 | 0.6 | |
| 08(58) | 10 | 3 | 20 | 0.6 | |
| 09(59) | 11 | 2 | 22 | 0.6 | |
| 10(60) | 12 | 3 | 22 | 0.6 | |
| 11(61) | 13 | 4 | 25 | 0.5 | |
| 12(62) | 14 | 5 | 25 | 0.4 | |
| 13(63) | 15 | 6 | 30 | 0.4 | |
| 14(64) | 16 | 5 | 30 | 0.3 |
Задача 4
|
|
|
Задан энергетический спектр нормального (Гауссовского) стационарного случайного процесса X (t), G (ω). Среднее значение случайного процесса равно 
.
Таблица 4.5.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| G(ω) | G(ω)= Go ω/α при 0< ω [11] <α G(ω)=0 при ω [12] >α | G(ω)= Go [1-ω/α] при 0< ω [13] <α G(ω)=0 при ω [14] >α | G(ω)=α2Go/ α2 +ω2 | G(ω)= Go α2 ∙ sin2 ω/α /ω2 | G(ω)= Go ω-ωo /α при [ω-ωo]≤α G(ω)=0 при [ω-ωo] [15] >α | G(ω)= Go [1-[ω-ωo]/α] при [ω-ωo]≤α G(ω)=0 при [ω-ωo] [16] >α | G(ω)= Go ∙ α2 /α2+ [ω-ωo]2 | G(ω)= Gol - [ω-ωo]2 /α 2 | G(ω)=Goα2∙sinω-ωo /α2/ [ω-ωo]2 | G(ω)= Gol - ω2/α 2 |
Go, 
| 2∙10 | 10-3 | 2∙10 | 10-3 | 4∙10 | 3∙10 | 4∙10 | 3∙10 | 4∙10 | 2∙10-3 |
α, 
| 100 | 700 | 200 | 500 | 150 | 300 | 250 | 400 | 350 | 600 |
| m x, b | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | -1 | -2 | -3 | -4 | 0 |
| a, b | -2 | 0 | 1 | 0 | 1 | -3 | -4 | -5 | -7 | -3 |
| b, B | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 2 | 1 | 0,5 | -1 | 3 |
| c, B | -1 | -2 | 0 | 1 | 2 | -2 | -3 | -4 | -5 | -2 |
| d, B | 3 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | -0,5 | -1,5 | -2 | 1,5 |
Определить корреляционную функцию B(τ) случайного процесса
Построить графики G (ω) и B(τ)
Записать выражение для функции плотности вероятности W (x) случайного процесса и построить ее график.
Задача 5
Задана вольт-амперная характеристика биполярного транзистора амплитудного модулятора аппроксимированного выражением
i к = S(Uσ – Uo) при Uσ ≥ Uo
0 при Uσ < Uo
где, i к - ток коллектора транзистора;
Uσ - напряжение на базе транзистора;
S - крутизна характеристики
Uo - напряжение отсечки
Таблица 4.4.
| послед. цифра шифра | ФПВ W(x) | a | b | c | d | е | послед. цифра шифра | ||
        0
| l∙δ(x-c) h x
a c d b | -3 | 3 | -1 | 2 | 0,1 | 0 | ||
| 1 | 2 | 6 | 3 | 4 | 0,2 | 1 | |||
     2
| l∙δ(x-c) l/2∙δ(x-d) h x a c d b | 0 | 5 | 2 | 3 | 0,15 | 2 | ||
| 3 | -2 | 3 | 0 | 1 | 0,3 | 3 | |||
          4
| l∙δ(x-d) h h/2 x a c d b | 1 | 5 | 3 | 4 | 0,5 | 4 | ||
| 5 | 0 | 7 | 2 | 5 | 0,35 | 5 | |||
      6
| l∙δ(x-d) h x a c d b | 3 | 10 | 5 | 7 | 0,1 | 6 | ||
| 7 | 2 | 8 | 3 | 6 | 0,3 | 7 | |||
     8
| l∙δ(x-c) h h a c d b | 1 | 6 | 2 | 4 | 0,2 | 8 | ||
| 9 | 4 | 9 | 6 | 8 | 0,15 | 9 |
Определить параметры h ФПВ
Построить ФПВ случайного процесса
Определить первый и второй (m1 и m2) начальные моменты, а также дисперсию Д(х) случайного процесса.
| 15(65) | 17 | 4 | 35 | 0.3 | |
| 16(66) | 18 | 3 | 35 | 0.3 | |
| 17(67) | 19 | 2 | 40 | 0.2 | |
| 18(68) | 20 | 3 | 40 | 0.2 | |
| 19(69) | 21 | 4 | 45 | 0.2 | |
| 20(70) | 22 | 5 | 45 | 0.2 | |
| 21(71) | 23 | 6 | 50 | 0.18 | |
| 22(72) | 24 | 5 | 50 | 0.18 | |
| 23(73) | 25 | 4 | 55 | 0.16 | |
| 24(74) | 26 | 3 | 55 | 0.16 | |
| 25(75) | 27 | 2 | 60 | 0.15 | |
| 26(76) | 28 | 3 | 60 | 0.15 | |
| 27(77) | 29 | 4 | 65 | 0.14 | |
| 28(78) | 30 | 5 | 65 | 0.12 | |
| 29(79) | 29 | 6 | 60 | 0.12 | |
| 30(80) | 28 | 5 | 60 | 0.13 | |
| 31(81) | 27 | 4 | 60 | 0.13 | |
| 32(82) | 26 | 3 | 55 | 0.15 | |
| 33(83) | 25 | 2 | 55 | 0.15 | |
| 34(84) | 24 | 3 | 50 | 0.16 | |
| 35(85) | 23 | 4 | 50 | 0.16 | |
| 36(86) | 22 | 3 | 40 | 0.16 | |
| 37(87) | 21 | 2 | 40 | 0.18 | |
| 38(88) | 20 | 3 | 35 | 0.18 | |
| 39(89) | 19 | 4 | 35 | 0.2 | |
| 40(90) | 18 | 5 | 30 | 0.2 | |
| 41(91) | 17 | 6 | 30 | 0.25 | |
| 42(92) | 16 | 5 | 28 | 0.25 | |
| 43(93) | 15 | 4 | 28 | 0.3 | |
| 44(94) | 14 | 3 | 26 | 0.3 | |
| 45(95) | 13 | 2 | 26 | 0.4 | |
| 46(96) | 12 | 3 | 25 | 0.4 | |
| 47(97) | 11 | 4 | 25 | 0.5 | |
| 48(98) | 10 | 5 | 22 | 0.5 | |
| 49(99) | 9 | 6 | 22 | 0.6 | |
| 50(100) | 8 | 4 | 22 | 0.6 |
Для защиты курсовой работы студент должен знать следующие вопросы:
Для чего прибегают к дискретизации непрерывных сигналов?
Что дает уплотнение каналов?
Почему дискретные системы помехоустойчивее непрерывных?
Этапы дискретизации.
Шаг дискретизации.
Теорема В.А. Котельникова
Что влияет на величину шага дискретизации по времени?
Из чего исходят, выбирая величину шага квановая по уровню?
Причины погрешности, возникающих при восстановлении непрерывного сигнала по его отсчетам.
|
|
|
Причина погрешностей при дискретизации сигналов.
В каких случаях возможно определение полной погрешности?
Из чего складывается полная погрешность дискретизации?
Когда полная погрешность будет равна нулю?
Определение полной погрешности при дискретизации детерминированного сигнала.
Определение полной погрешности при дискретизации случайного сигнала.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
В контрольной работе внимание уделяется вопросам количественной оценке сигналов, спектральному анализу, амплитудно-частотным и фазо-частотным характеристикам, модуляции и детектированию, а также помехоустойчивому кодированию.
Каждый студент выполняет 4 из девяти работ в соответствии с индивидуальным заданием или 4 задачи из таблицы 4.1. Студент выбирает номера задач по последней цифре шифра (номера зачетной книжки).
Таблица 4.1.
| Последняя цифра шифра Номер задач | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1-задача | 9 | 2 | 9 | 1 | 9 | 2 | 1 | 9 | 2 | 1 |
| 2-задача | 7 | 4 | 7 | 3 | 8 | 4 | 4 | 8 | 3 | 3 |
| 3-задача | 5 | 6 | 6 | 6 | 5 | 5 | 6 | 5 | 6 | 5 |
| 4-задача | 3 | 8 | 4 | 8 | 3 | 7 | 7 | 3 | 8 | 7 |
Задача 1
Задан источник сообщений А= 
с вероятностями, представленными в табл. 2 в зависимости от последней цифры шифра.
Таблица 4.2.
| Последняя цифра шифра Номер задач | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Р (а 1) | 0,2 | 0,3 | 0,15 | 0,25 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,4 | 0,2 | 0,1 |
| Р (а 2) | 0,3 | 0,2 | 0,35 | 0,2 | 0,2 | 0,35 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,2 |
| Р (а 3) | 0,25 | 0,15 | 0,3 | 0,1 | 0,3 | 0,25 | 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,3 |
| Р (а 4) | 0,15 | 0,1 | 0,1 | 0,15 | 0,1 | 0,5 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
| Р (а 5) | 0,1 | 0,25 | 0,2 | 0,1 | 0,2 | 0,1 | 0,15 | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
Найти количество информации, содержащейся в каждом из символов источника при их независимом выборе.
Вычислить энтропию и избыточность заданного источника.
Показать, что при равных объемах алфавитов N, энтропия H (A) имеет максимальное значение Hmax (A)= log 2 N при равновероятных символах.
Описать физические характеристики дискретных каналов и сигналов, а также процесс преобразования дискретных сообщений в электрические сигналы.
Задача 2
Задан канал связи с полосой частот Fк, время использование Tк. В канале действует шум с равномерной спектральной плотностью мощности Gш, физический объем канала Vк
|
|
|
Таблица 4.3.
| Параметры | Последняя цифра шифра | |||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| F к, кГц | 10 | 10 | 20 | 10 | 1 | 10 | 5 | 7 | 10 | 5 |
| Тк, с | 10 | 5 | 10 | 1 | 10 | 5 | 2 | 7 | 10 | 1 |
| G ш, МВТ/Гц | 10-4 | 10-4 | 10-3 | 10-4 | 10-3 | 10-3 | 10-5 | 10-4 | 10-5 | 10-3 |
| V к | 106 | 106 | 107 | 105 | 106 | 106 | 105 | 106 | 104 | 105 |
Найти предельную мощность сигнала, который может быть передан по данному каналу.
Представить структурную схему системы передачи информации
Привести классификацию и дать описание помех возникающих в канале связи.
Задача 3
Задан стационарный случайный процесс x (t) который имеет одномерную функцию плотности вероятности (ФПВ) мгновенных значений W(x). График и параметры сигнала приведены в табл. 4.4.
VI. ЛИТЕРАТУРА
Под.ред. Кловского Д.Д. Теория электрической связи М «РиС» 1999г.
Зюко А.Г. и др. Теория передачи сигналов М. «РиС» 1986г.
Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1983г.
Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей М «РиС» 1982г.
Кловский Д.Д., Шилкин В.А. Теория передачи сигналов в задачах М «РиС» 1978г.
Гоноровский П.С. Радиотехнические цепи и сигналы М «РиС» 1986г.
Игнатьев В.И. Теория информации и передачи сигналов М. Сов. Радио 1979г.
Ниеталин Ж.Н. Электрлiк байланыс теориясы Алма-Ата РБК 1994г.
Ниеталина Ж.Ж. Теория электрической связи Учебное пособие к курсовой работе Алма-Ата 2001г.
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
|
|
|
12 |
