- •Содержание
- •Порядок выполнения лабораторных работ
- •Рекомендации к написанию отчета
- •Порядок защиты лабораторных работ
- •Лабораторная работа№1вероятностные характеристики случайных процессов
- •1.1. Домашнее задание к лабораторной работе
- •1.2. Исследование характеристик нормального шума
- •1.3. Исследование зависимости статистических характеристик квазислучайных процессов от их параметров
- •1.4. Исследование влияния аддитивного шума на вероятностные характеристики сп
- •1.5. Методические указания по определению теоретических законов распределения
- •1.6. Контрольные вопросы для защиты работы
- •Лабораторная работа№2 энергетические характеристики случайных процессов
- •2.1. Домашнее задание к лабораторной работе
- •2.2. Исследование характеристик нормального шума
- •2.3. Исследование энергетических характеристик квазислучайных сигналов
- •2.4. Энергетические характеристики смеси квазислучайных сигналов и нормального шума
- •2.5. Методические указания по расчету энергетических характеристик случайных процессов
- •2.6. Контрольные вопросы для защиты работы
- •Лабораторная работа№3 преобразование случайных процессов в линейных и нелинейных цепях
- •3.1. Домашнее задание к лабораторной работе
- •3.2. Преобразование нормального шума в линейных цепях
- •3.3. Прохождение смеси квазислучайного сигнала и шума через линейную цепь
- •3.4. Нелинейное преобразование случайных процессов
- •3.5. Методические указания по освоению теоретических основ лабораторной работы
- •3.6. Контрольные вопросы для защиты работы
- •4. Принципы измерения характеристик и параметров случайных процессов
- •5. Возможности программного обеспечения и рекомендации по работе с ним
- •5.1. Общие сведения о программе
- •5.2. Окно "Источники сигналов и блоки обработки"
- •5.3. Выбор параметров используемых модулей
- •5.4. Общее представление о контрольно-измерительной подсистеме
- •5.5. Выбор используемых измерительных приборов
- •5.6. Режимы обновления данных. Запись результатов обработки в файл
- •5.7. Оценка влияния параметров сигналов и характеристик цепей на статистические свойства наблюдаемых случайных процессов
- •Список литературы
- •394026, Воронеж, Московский проспект, 14
2.6. Контрольные вопросы для защиты работы
1. Дайте определения корреляционной и ковариационной функций СП. Перечислите их основные свойства.
2. Что называется спектральной плотностью мощности СП? Как она связана с амплитудным Фурье-спектром реализации и с корреляционной функцией СП?
3. Приведите известные Вам определения интервала корреляции и ширины спектра СП. Как они связаны между собой?
4. Как связан вид реализаций случайного процесса с его энергетическими характеристиками? Приведите примеры.
5. Какие процессы называют узкополосными? Как аналитически рассчитываются корреляционные функции узкополосных случайных процессов при известной спектральной плотности мощности? Приведите примеры.
6. Как определить эффективное значение случайного процесса по его корреляционной функции и спектральной плотности мощности?
7. Какой случайный процесс называют “белым”шумом? Каковы его энергетические характеристики?
8. Каковы энергетические характеристики ограниченного по частоте и ограниченного по полосе белого шума ?
9. Как влияет аддитивный широкополосной шум на корреляционную функцию гармонического колебания со случайной начальной фазой? Приведите примеры для нескольких существенно различных отношений сигнал/шум.
10. Можно ли обнаружить факт присутствия периодического сигнала в шуме при отношении сигнал/шум h<1? Предложитеспособ реализации такого обнаружителя.
11. Как может быть определена экспериментально корреляционная функция и спектральная плотность мощности эргодического процесса?
Лабораторная работа№3 преобразование случайных процессов в линейных и нелинейных цепях
Цель работы – экспериментальное исследование вероятностных и энергетических характеристик СП при типовых линейных и нелинейных преобразованиях.
3.1. Домашнее задание к лабораторной работе
3.1.1. По учебной литературе [1, с. 202-204, 218-220, 329-337, 126-132; 2, с. 426-429, 445-446, 448-453, 460-461, 466-473; 3, с. 245-256, 171-176 или4,с. 307-316, 492-493] и методическим указаниям, приведенным в подразделе 3.5, изучить методы расчета вероятностных и энергетических характеристик сигналов, наблюдаемых на выходе линейных и нелинейных цепей, подвергающихся воздействию СП.
3.1.2. Ознакомиться (если это не было сделано ранее) с принципами измерения вероятностных и числовых характеристик СП (раздел 4) и программным обеспечением, используемым для моделирования преобразования СП в радиотехнических цепях (раздел 5).
3.1.3. В соответствии с подразделами 3.2-3.4 определить индивидуальный вариант предстоящих лабораторных исследований.
3.1.4. Определить и записать в отчет шумовую полосу пропускания фильтра, указанного в табл. 3.1. Рассчитать корреляционную функцию, спектральную плотность мощности и дисперсию шума, который будет наблюдаться на выходе этого фильтра, если на его вход воздействует нормальный белый шум со спектральной плотностью мощности N0= 10-5В2/Гц. Графики полученных теоретических зависимостей занести в отчет в масштабе, достаточном для отображения поверх них результатов лабораторных исследований.
3.1.5. Полагая в дополнение к сведениям из предыдущего пункта, что на вход фильтра действует помимо шума еще и сигнал, указанный в табл. 3.3, рассчитать и построить корреляционную функцию и спектральную плотность мощности смеси, наблюдаемой на выходе фильтра. Отметить особенности получаемых энергетических характеристик, указывающие на присутствие периодического сигнала в составе воздействующего на фильтр случайного процесса. Определить и внести в отчет отношение сигнал/шум на входе и выходе фильтра. Продумать, как может изменяться наблюдаемое на выходе фильтра отношение сигнал/шум при изменении его параметров.
3.1.6. Применительно к сигналу и нелинейному преобразователю из табл. 3.4, рассчитать и построить плотность распределения вероятности процесса на выходе цепи. Продумать, как будет изменяться данный график при изменении параметров воздействующего на цепь случайного процесса или характеристик самого преобразователя.