![](/user_photo/_userpic.png)
- •1 Теория цепей гармонического тока
- •2 Методы расчета цепей
- •3 Четырехполюсники
- •5 Спектральный анализ управляющих колебаний
- •6 Спектральный анализ радиосигналов
- •7 Дискретные сигналы
- •8 Прямые методы анализа линейных цепей
- •9 Суперпозиционные методы анализа линейных цепей
- •10 Устойчивость
- •11 Линейные цепи с распределенными параметрами
- •12 Нелинейные элементы и их характеристики
- •13 Основные нелинейные преобразования колебаний
- •14 Генерирование колебаний
![](/html/78320/2188/html_ob6Z4gvI6z.ws3T/htmlconvd-qeE2IY19x1.jpg)
5 Спектральный анализ управляющих колебаний
5.1 Изобразить графически АЧС и ФЧС колебаний (В):
а) u =0,6cos(2π100t +π6);
б) u =2cos (2π550t −π2)+2π500 10−3 .
5.2 На рисунке 5.1 показан АЧС периодической последовательности видеоимпульсов напряжения прямоугольной формы. Определить параметры видеосигнала.
Рисунок 5.1
5.3Спектральная плотность одиночного колебания выражается
зависимостью S ( jω)2e−ω2a (В/Гц), |
|
=102 . Определить значение |
а |
постоянной составляющей напряжения колебания, представляющего периодическую последовательность U0(t) с периодом Т = 0,2 с.
5.4По условию задачи 5.3 построить АЧС периодического колебания и определить амплитуду 10-й гармоники спектра.
5.5Определить аналитически и построить графически АЧС периодической
последовательности видеоимпульсов тока, имеющих параметры: I = 10 A, tu = 1 мкс, Т = 3 мс.
5.6Определить спектральную плотность пары прямоугольных импульсов, показанных на рисунке 5.2, и построить АЧС.
Рисунок 5.2
![](/html/78320/2188/html_ob6Z4gvI6z.ws3T/htmlconvd-qeE2IY20x1.jpg)
5.7 Вычислить спектральную плотность импульса S (t ) = Ae−βt |
|
|
|
|||||
при t ≥ 0. Построить графически модуль и аргумент функции S ( |
jω). |
|||||||
5.8 Вычислить спектральную плотность колебания S (t )= Ae−β |
|
t |
|
. |
||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
5.9 |
Вычислить спектральную плотность |
колебания U (t )=Ut t , при |
||||||
0 ≤ t ≤ tи. |
|
|
|
|
|
и |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.10 |
Определить |
спектральную |
плотность |
колебания |
||||
u(t )=Um cos(ω0t +ψu) В. Построить графически АЧС и ФЧС. |
|
|
|
5.11Определить спектральную плотность колебания 2δ(t −t0 ).
5.12Определить спектр периодической последовательности дельтаимпульсов, следующих с периодом Т = 1 мс.
5.13Вычислить полную энергию заключенного в спектре пилообразного
видеоимпульса с амплитудой U = 50 В, длительностью tи = 200 мкс, поданного на активное сопротивление R = 1 Ом.
5.14Определить по амплитудному критерию на уровне 12 ширину спектра импульса вида S (t )= Ae−βt 1(t) .
5.15Определить полосу частот, занимаемую телеграфным сигналом, представляющим собой последовательность импульсов экспоненциальной
формы, длительностью tи = 2 мс на уровне 0,1. Ширина спектра определяется также на уровне 0,1.
5.16Определитьи графическипостроить энергетический спектр периодической последовательности импульсов экспоненциальной формы вида S (t )= Ae−βt 1(t) ,
следующих с периодом Т = ½ β. Определить ширину спектра f на уровне 0,5.
5.17 Определить спектральную плотность колебания (В):
u(t )=U 1 t +tи |
−U 1 t −tи . |
||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
Изобразить график S (ω).
5.18 Определить спектральную плотность колебания (В):
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
U (t )=U 1 t +tи |
−1 t −tи +Ue |
−β t − |
и |
|
1 t −tи . |
||||||||
|
|||||||||||||
|
2 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
![](/html/78320/2188/html_ob6Z4gvI6z.ws3T/htmlconvd-qeE2IY21x1.jpg)
Построить графически колебание S (ω).
5.19Вычислить полную энергию видеоимпульса прямоугольной формы с
амплитудой Um = 100 В и длительностью tи= 0,1 мс,действующегона активном сопротивлении R = 1 Ом.
5.20Определить сигнал S(t),если его спектральная плотность имеет вид, изображенный на рисунке 5.3. Построить график сигнала.
Рисунок 5.3
![](/html/78320/2188/html_ob6Z4gvI6z.ws3T/htmlconvd-qeE2IY22x1.jpg)
6 Спектральный анализ радиосигналов
6.1 Амплитудный модулятор характеризуется коэффициентом Ка = 0,08. Амплитуда несущего колебания UmH = 1 В. Определить амплитуду
модулирующего напряжения, необходимого для получения коэффициента глубины модуляции m = 0,8.
6.2 Какое количество телевизионных, радиовещательных и телеграфных радиопередатчиков с амплитудной модуляцией можно разместить в диапазоне волн от 3 до 6 метров, если максимальная частота модулирующего колебания f = 6 МГц (однополосная модуляция)для телевизионного, f = 5 кГц – для радиовещательного и f = 400 Гц – для телеграфного радиопередатчиков соответственно?
6.3 Простейший АМ-радиосигнал занимает полосу частот от |
950 кГц до |
964кГц. Определить частоты несущего и управляющего колебаний.
6.4Будут ли наблюдаться взаимные помехи между радиотелефонным
передатчиком, работающим на волне λ1 = 1500 м при максимальной частоте модуляции до 20 кГц? Пояснить ход рассуждений спектральной диаграммой.
6.5Действующий ток в антенне передатчика в режиме молчания I = 1 А, ав режиме телефонной работы при АМ гармоническим колебанием I = 1,1 А. Определить коэффициент глубины модуляцииm.
6.6Модулирующее колебание (В):
uмод =Um cos(Ωt +Ψ1 )+2Um cos(2Ωt +Ψ1 ), |
Ψ>0. |
|
Определить и построить графически (качественно) АЧС и ФЧС АМ- |
||
колебания, если несущее колебание (В): |
|
|
uн =U |
cos(ωнt +Ψн), Ψн =Ψ1, Ω<<ωн. |
|
|
mн |
|
6.7 Изобразить графически(качественно) АЧС АМрадиосигнала,если АЧС |
||
управляющего колебания имеет вид, изображенный на |
рисунке 6.1. |
Рисунок 6.1
6.8 АМ-радиосигнал с несущей частотой fн = 0,7 МГц и максимальной частотой управляющегоколебания Fmax = 5 кГцпоступает на вход радиоприемника. Какую добротность должен иметь входной контур для обеспечения малоискаженного приема радиосигнала? Изобразить АЧС радиосигнала и АЧХ контура.
6.9 Определить |
спектральную плотность АМ-колебания с огибающей |
Um (t )=Um e−βt 1(t ) |
(экспоненциальный радиоимпульс), если несущее |
н |
|
колебание имеет Ψ=0, ωн >>β. Изобразить графически АЧС и ФЧС радиосигнала.
6.10 Написать аналитическое выражение для ЧМ-радиосигнала, если ωн = 107 рад/с, UmH = 80 В, Ψ н = 0, частота управляющего колебания Ω = 104 рад/с,
девиация частоты Δωm = 3.103 рад/с и закон изменения управляющего колебания uмод = UmcosΩt. Вычислить ширину спектра сигнала. Гармониками с номером k > β + 1 пренебречь.
6.11 Управляющее напряжение (В) изменяется по закону:
uмод =(20cos4π103t +5cos8π103t ).
Определить закон изменения ЧМ- и ФМ-радиосигналов, если несущее колебание uн =100cos4π108t В, а индекс угловой модуляции для первой составляющей управляющего сигнала β1 = 8 в обоих случаях.
6.12Индекс модуляции для ЧМ- и ФМ-колебаний одинаков и равен 40. Как изменитсяширинаспектраобоихсигналов,есличастотумодулирующего сигнала
Ωувеличить в два раза?
6.13ЧМ-радиосигнал имеет параметры: U = 200 B, fн = 100 МГц, Fмод = 2 КГц, fm= 4 кГц. Вычислить и построить АЧС и ширину спектра сигнала.
Составляющими с номером k > β = 1 пренебречь.
6.14 Определить наименьшую девиацию частоты для ЧМ-колебания,
необходимую для получения спектра |
сигнала без |
несущей |
частоты, если |
управляющий сигнал – гармонический с |
частотой Fмод = 1,5 |
кГц. |
6.15Что произойдет с шириной спектра ЧМ-радиосигнала, если амплитуда управляющего напряжения уменьшится в 2 раза? Если изменится, то почему?
6.16Пояснить, как изменится спектр ФМ-радиосигнала, если амплитуда управляющего колебания увеличится в 4 раза, а частота уменьшится в 2 раза.
6.17Радиоимпульс прямоугольной формы длительностью tи = 1 мс имеет несущую частоту fн = 10 МГц и промодулирован по амплитуде в пределах
длительности с частотой модуляции f = 100 кГц. Определить ширину спектра радиоимпульса. Нарисовать модуль его спектральной плотности.
|
|
− |
t2 |
|
|
6.18 Радиоимпульс с огибающей Um (t )=U |
e |
2a2 имеет частоту fн >> |
|||
|
|||||
|
mн |
|
|
|
1/a. Нарисовать вид радиоимпульса как функции времени и вид модуля его спектральной плотности (качественно). Определить ширину спектра
радиоимпульса по амплитудному критерию на уровне e−0,5 .
6.19 Изобразить периодическую последовательность радиоимпульсов с огибающей прямоугольнойформы,а такжеАЧСсигнала,еслиfн= 1 МГц, tи= 10 мкс, а период повторения f =100кГц.