33

Федеральное агентство связи

Уральский технический институт связи и информатики (филиал) ФГОБУ ВПО «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Курсовая работа

По дисциплине «Радиотехнические цепи и сигналы»

Тема: «Расчёт характеристик типового радиотехнического звена»

Выполнил:Беспамятных Никита, ВЕ-01

Проверил:Трухин М.П.

— Екатеринбург 2012 —

Содержание

Содержание 2

Введение 3

Заданный сигнал 7

Основная часть. 8

1. Расчёт спектра 8

2. Выбор несущей частоты 11

3. Расчёт и модель избирательной цепи 13

4. Кусочно-линейная аппроксимация ВАХ 15

5. Степенная аппроксимация ВАХ 19

6. Расчёт нелинейного резонансного усилителя. 21

7. Моделирование нелинейного резонансного усилителя 23

8. Расчёт квадратичного детектора 26

9. Модель квадратичного детектора 27

10. Модель системы радиопередачи 30

Заключение 32

Список литературы 33

Введение

В результате изучения дисциплины "Радиотехнические цепи и сигналы" мы должны знать и уметь использовать:

• Математические модели сообщений, сигналов и помех.

• Методы формирования и преобразования сигналов в радиотехнических системах.

• Частотные и временные характеристики типовых линейных звеньев первого и второго порядка.

• Методы анализа прохождения гармонических сигналов через нелинейные и параметрические цепи.

• Основные законы преобразования спектра сигнала в нелинейных и параметрических цепях.

• Основные виды искажений типовых управляющих сигналов и радиосигналов в линейных цепях.

Курсовая работа имеет целью закрепить навыки проведения спектрального анализа периодических и непериодических управляющих сигналов, разложения сигналов в ряд Котельникова и восстановления сигналов, определения спектров радиосигналов при амплитудной модуляции для произвольного управляющего сигнала, моменты случайных стационарных сигналов, их энергетические спектры и функции корреляции.

Основная задача курсовой работы – закрепление навыков использования вычислительной техники для решения типовых радиотехнических задач. В содержательном плане курсовая работа сводится к приобретению опыта практической аппроксимации статических характеристик нелинейных элементов методом полиноминальной и кусочно-линейной аппроксимации для расчёта характеристик типового радиотехнического звена, отработку навыков изложения результатов технических расчётов, составления и оформления технической документации.

Исходными данными для выполнения работы являются:

1. Вид колебания, обрабатываемого в типовом радиотехническом звене.

2. Вольт-амперная характеристика безынерционного нелинейного элемента, используемого в радиотехническом звене.

3. Корреляционные (спектральные) свойства гауссовой помехи и спектральная плотность мощности гауссового шума.

В соответствии с перечисленными выше исходными данными нужно выполнить следующие действия.

4. Рассчитать амплитудный и фазовый спектры заданного колебания, определить распределение мощности в спектре, границы и полосу частот, занимаемую колебанием.

5. Провести выбор несущей для радиопередачи заданного колебания при амплитудной модуляции и построить временные и спектральные диаграммы.

6. Определить параметры избирательной цепи (колебательного контура), выбранные с учётом полосы частот, занимаемой амплитудно-модулированным колебанием, и представить избирательную цепь в виде линейного Simulink-блока системы MATLAB.

7. Выполнить кусочно-линейную аппроксимацию вольт-амперной характеристики безынерционного нелинейного элемента .

8. Выполнить степенную аппроксимацию вольт-амперной характеристики безынерционного нелинейного .

9. Провести аналитический расчёт нелинейного резонансного усилителя, сформированного из последовательно включённых безынерционного нелинейного элемента (кусочно-линейная аппроксимация) и избирательной цепи, параметры которых были определены ранее. Определить коэффициент усиления, коэффициент полезного действия и коэффициент нелинейных искажений.

10. Составить блок-схему Simulink-модели нелинейного резонансного усилителя (кусочно-линейная аппроксимация).

11. Провести аналитический расчёт квадратичного амплитудного детектора, сформированного из последовательно включённых безынерционного нелинейного элемента и избирательной цепи, представленной RC-цепью. Параметры RC-цепи должны быть выбраны таким образом, чтобы мощности шума и помехи на выходе детектора были минимальными при заданном коэффициенте нелинейных искажений.

12. Составить блок-схему Simulink-модели квадратичного детектора, настроить параметры модели и среды моделирования, выполнить моделирование и сравнить результаты моделирования с результатами аналитического расчёта.

13. Составить блок-схему Simulink-модели радиоканала передачи заданного колебания, состоящего из нелинейного резонансного усилителя и квадратичного детектора с учётом влияния внутренних шумов и внешней помехи. Настроить параметры модели и среды моделирования, выполнить моделирование и сравнить процессы на выходе и входе модели.