Содержание отчета

1. Структурная схема лабораторной работы.

2. Таблицы и графики измерений.

3. Выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Понятие «стационарности» и «эргодичности» случайного сигнала.

2. Понятие «аддитивности» и «мультипликативности» случайных сигналов.

3. Закон распределения случайного параметра на выходе линейной системы.

4. Совместный закон распределения случайного и детерминированного сигналов на выходе линейной системы.

Литература

1. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - М.: Радио и связь, 1982.

2. Горяинов В.Т., Журавлев А.Г., Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. Примеры и задачи. - М.: Сов. радио, 1980.

Лабораторная работа №3

“Прохождение случайных сигналов и детерминированных сигналов через нелинейные системы радиотехнических устройств”

Цель работы: изучить влияние параметров нелинейных систем радиотехнических устройств на характеристики случайных и детерминированных сигналов при их прохождении через нелинейные цепи.

I. Задание на выполнение работы

1. Проработать теоретический материал по литературе, указанной в конце настоящего описания.

2. Изучить принципы преобразования моментных и корреляционных функций (энергетических спектров) случайных сигналов при их прохождении через нелинейные системы радиотехнических устройств.

3. Исследовать влияние параметров нелинейных систем на статистические характеристики случайных сигналов при их прохождении через нелинейные цепи.

4. Исследовать влияние параметров нелинейных систем на статистические характеристики случайных и детерминированных сигналов при их прохождении через нелинейные цепи.

5. Изучить схему лабораторной работы.

6. Ответить на контрольные вопросы.

П. Описание лабораторной работы

Данная лабораторная работа находится в программе MATLAB, папка “STR-2” и “STR-10” и представляет собой компьютерную модель на персональном компьютере. Модель состоит из следующих, связанных между собой, схем (рис.3):

Рис.3 Схема исследования прохождения случайных сигналов через нелинейные системы радиотехнических устройств

• Схема1 формируeт случайные сигналы типа “белый” шум и “окрашенный” шум или Гаусовый шум (блок голубого цвета);

• Схема2 формирует детерминированные сигналы типа видеоимпульс, синусоида, пакет видеоимпульсов (блок желтого цвета);

• Схема3 нелинейные элементы-блоки с индикаторами;

• Схема4 формирует δ –функцию (блок красного цвета);

• Схема5 измеряет отношения γ (сигнал/шум по мощности).

Соединения схем

• Схема1 и схема2 через общий сумматор подключается ко входу схемы3;

• Схема4 также подключается к входу схемы3, при этом схема1 и схема2 отключены;

• Схема5 подключается к выходам схемы1 и схемы2.

III. Порядок выполнения работы

1. Прохождение “окрашенного” шума через безынерционные нелинейные цепи.

1. Подать только “окрашенный” шум схемы1 с выхода апериодического фильтра на схему3 нелинейных блоков и подключить “Power Spectral Density 2” к выходу верхней схемы нелинейного элемента (НЭ) — двухсторонний ограничитель. Запустить модель и сравнить входной и выходной спектры этого ограничителя (Фиг. 1),

Фиг. 1

а также зарисовать сигналы Scope8 (Фиг. 2).

Фиг. 2

Измерить средние значения сигнала на выходе и входе НЭ согласно Scope5, 6.

2. Согласно пункта 1, вместо двухстороннего ограничителя, включить НЭ мертвая зона, включить модель и сравнить входной и выходной спектры этого НЭ (Фиг. 3),

Фиг. 3

а также зарисовать сигналы Scope8 (Фиг. 4).

Фиг. 4

Измерить средние значения сигнала на выходе и входе НЭ согласно Scope5, 6.

3. По заданию преподавателя согласно пункта 1 включить НЭ с релеевской характеристикой (Relay), включить модель и сравнить входной и выходной спектры этого НЭ (Фиг. 5),

Фиг. 5

а также зарисовать сигналы Scope8 (Фиг. 6).

Фиг. 6

Измерить средние значения сигнала на выходе и входе НЭ согласно Scope5, 6.

2. Прохождение “окрашенного” шума через инерционные нелинейные цепи.

4. Подать “окрашенный” шум схемы1 с выхода колебательного звена на схему3 нелинейных блоков, последовательно с двухсторонним ограничителем включить апериодический фильтр, запустить модель и сравнить входной и выходной спектры данного инерционного НЭ (Фиг. 7),

Фиг. 7

а также зарисовать сигналы Scope8 (Фиг. 8).

Фиг. 8

Измерить средние значения сигнала на выходе и входе НЭ согласно Scope5, 6.

5. Подать “окрашенный” шум схемы1 с выхода колебательного звена на схему3, где использовать детектор 4 с апериодическим фильтром, запустить модель и сравнить входной и выходной спектры сигналов для данного инерционного НЭ (Фиг. 9),

Фиг. 9

а также зарисовать сигналы Scope8 (Фиг. 10).

Фиг. 10

Измерить средние значения сигнала на выходе и входе НЭ согласно Scope5, 6.

3. Прохождение детерминированного сигнала и “окрашенного” шума через нелинейные цепи.

6. Подать без шума пакет видеоимпульсов на двухсторонний ограничитель, запустить модель и сравнить входной и выходной спектры сигнала(Фиг. 11).

Фиг. 11

7. Подать пакет видеоимпульсов и “окрашенный” шум с апериодического звена схемы1 на двухсторонний ограничитель, запустить модель и сравнить входной и выходной спектры сигнала(Фиг. 12).

Фиг. 12