3. Программа выполнения работы

3.1. Подготовка к работе

3.1.1. Изучить теоретическую часть работы (п. 2).

3.1.2. Ответить на контрольные вопросы (п. 5).

3.2. Экспериментальная часть работы

3.2.1. Задать произвольное трехзначное десятичное число.

3.2.2. Представить заданное число в двоичной и четверичной системах счисления.

3.2.3. Изобразить временные диаграммы сигналов, получающихся при кодировании последовательным кодом при использовании следующих видов модуляции:

а) амплитудная телеграфия постоянного тока при передаче заданного в п. 3.1 числа двоичным кодом;

б) амплитудная телеграфия переменного тока при передаче заданного в п. 3.1 числа двоичным кодом;

в) амплитудная телеграфия постоянного тока при передаче заданного в п. 3.1 числа при m = 10 и при m = 4;

г) частотная телеграфия при передаче заданного в п. 3.1 числа двоичным кодом;

д) фазовая телеграфия при передаче заданного в п. 3.1 числа двоичным кодом.

4. Содержание отчета

4.1. Титульный лист.

4.2. Формулировка цели лабораторной работы.

4.3. Расчеты, временные диаграммы сигналов.

4.4. Ответы на контрольные вопросы (см. п. 5) в письменном виде.

4.5. Выводы по лабораторной работе.

5. Контрольные вопросы

5.1. Что такое «информация», «сообщение», «сигнал»?

5.2. Что называют дискретной и непрерывной величинами?

5.3. Что означает понятие «дискретный сигнал»?

5.4. Почему передача числа двоичным кодом более надежна?

Лабораторная работа № 2 исследование спектров периодических сигналов

На выполнение лабораторной работы отводится 4 академических часа.

1. Цель работы

Экспериментальное доказательство того, что всякий сложный периодический сигнал состоит из бесконечной суммы элементарных сигналов (гармоник). Определение взаимосвязи между временными и частотными характеристиками последовательности видеоимпульсов и радиоимпульсов.

2. Сведения из теории

Все сигналы можно представить как во временной, так и в частотной областях. Частотное изображение сигнала называется его спектром. Если по временной диаграмме можно судить о форме сигнала, то по спектру – о его содержании. В этом проявляется диалектический закон единства формы и содержания.

Между временной и частотной формами существует функциональная связь виде преобразований Фурье. Если известно временное описание сигнала, то можно получить его спектр – прямое преобразование Фурье, и наоборот, через спектр получить временное описание. В этом случае говорят, что временное и частотное описание сигнала равноценны.

2.1. Спектр периодических сигналов

В основе частотного представления периодических сигналов лежит разложение их в ряд Фурье. Любой сложный периодический сигнал x(t) (рис. 3, а) можно представить в виде бесконечной суммы гармонических колебаний (гармоник):

, (1)

где , (2)

называется комплексным спектром амплитуд, а его модуль – амплитудным спектром. ₀=2/T₀ – частота первой гармоники.

Рис. 1. Периодический сигнал и его спектр

Формулы (1) и (2) называются преобразованиями Фурье для периодических сигналов. Спектр таких сигналов (рис. 1, б) – линейчатый, дискретный, он состоит из гармоник, т.е. линий, сдвинутых друг относительно друга на частоту ₀. Амплитуда каждой гармоники изменяется по закону огибающей спектра, эта величина непрерывная, она может принимать любые значения, в том числе равные нулю, общая тенденция – уменьшение гармоник с ростом частоты.

Спектр может представляться и в отрицательной области частот, т.е. в этом случае все гармоники, кроме нулевой, изображаются в два раза меньшими и обозначаются Ċ_k.

Размерность спектра амплитуд В, А.