Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КР по ТОИИТ.docx
Скачиваний:
37
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
598.06 Кб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Институт информационных технологий

Специальность: Промышленная электроника

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По курсу: Теоретические Основы Информационно-Измерительной Техники

Вариант №6

Студент-заочник 2 курса

Группы № 481971

Гавриленков Егор Олегович

Проверил

Минск, 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

Задача 1 4

Задача 2 8

Задача 3 11

Задача 4 11

Задача 5 13

Задача 6 15

Задача 7 18

Задача 8 20

Задача 9 22

Задача 10 25

Заключение 27

Список использованных источников 28

ВВЕДЕНИЕ

Данная контрольная работа написана с целью изучения дисциплины «Теоретические основы информационно-измерительной техники» и состоит в ознакомлении с классификацией измерительных информационных сигналов, способов описания, получения и передачи их на фоне помех.

В ходе выполнения контрольной работы мы должны приобрести навыки по: использованию существующих методов анализа характеристик и параметров информационных сигналов, оценке характеристик и параметров функционального преобразования измерительных сигналов при прохождении через линейные и нелинейные устройства, обнаружению и и оценки параметров информационных сигналов на фоне шумов.

ЗАДАЧА 1. На рисунке 1.1 заданы периодическая последовательность видеоимпульсов.

Рисунок 1.1

Параметры сигнала:

- Амплитуда импульса В;

- Длительность импульса мкс;

- Период повторения .

Выполнить спектральный анализ сигнала:

  1. используя разложение в ряд Фурье, определить все гармонические составляющие спектров амплитуд и фаз в пределах от 0 до 4;

  2. построить в соответствующем масштабе графики спектров амплитуд и начальных фаз;

3) для полученных гармонических составляющих рассчитать их мощность на сопротивлении нагрузки в 1 Ом и построить график спектра их мощностей. Какова будет огибающая?

4) пользуясь равенством Парсеваля, определить суммарную мощность всех составляющих, включая и постоянную составляющую (если она имеется);

5) рассчитать мощность заданного сигнала на том же сопротивлении нагрузки;

6) определить (в процентах) какая часть мощности приходится на рассчитанные гармонические составляющие;

7) по спектральному графику мощностей определить полосу частот f, в которой сосредоточена рассчитанная мощность спектральных составляющих заданного сигнала.

8) построить спектр периодической последовательности радиоимпульсов, несущая частота которой f0 = 10 МГц, а огибающая S(t) является сигналом, заданным соответствующим вариантом.

Решение

1. Представим напряжение периодичной последовательности прямоугольных импульсов рядом Фурье при помощи расчета в Mathcad::

Рисунок 1.2 – Амплитудный спектр сигнала

Рисунок 1.3 – Фазовый спектр сигнала

3. Рассчитаем и построим график спектра мощностей и определим суммарную мощность:

4. Определим (в процентах) какая часть мощности приходится на рассчитанные гармонические составляющие:

(1.1)

По спектру видно что основная часть мощности расположена в полосе частот .

5. Построим спектр периодической последовательности радиоимпульсов (амплитудно-модулированный сигнал), несущая частота которой f0 = 10 МГц, а огибающая S(t) является исходным сигналом:

Рисунок 1.5 – спектр АМП-сигнала

ЗАДАЧА 2. Высокочастотное косинусоидальное колебание с частотой и амплитудой подвергается модуляции. Вид модуляции – ЧМ, модулирующий низкочастотный сигнал - sinмt, где , Необходимо составить в общем виде аналитические выражения для модулированных колебаний.

Требуется:

1. определить индекс частотной модуляции ;

2. используя разложение в ряд по функциям Бесселя, определить амплитуды

гармонических составляющих модулированного колебания для несущей частоты, а также для ближайших четырех боковых составляющих спектра ЧМ-колебания;

3. нарисовать в соответствующем масштабе спектральную диаграмму модулированного колебания и определить полосу частот, занимаемую сигналом для рассчитанного индекса частотной модуляции;

4. рассчитать мощности колебаний на несущей частоте и на определенных выше гармонических составляющих модулированного колебания, считая сопротивление нагрузки равной 10 Ом. Определить, какая часть мощности относительно несущего колебания приходится на боковые составляющие.

Решение

1. Индекс частотной модуляции рассчитывается по следующей формуле:

(2.1)

Тогда Аналитическое выражение для ЧМколебаний в общем виде будет иметь вид:

(2.2)

2. Используем разложение в ряд по функциям Бесселя и определим амплитуды гармонических составляющих модулированного колебания для несущей частоты, а также для ближайших четырех боковых составляющих спектра ЧМ-колебания:

(2.3)

В;

;

;

В;

В.

3. Спектральная диаграмма ЧМсигнала:

Рисунок 2.1 – спектральная диаграмма ЧМ

Занимаемая полоса частот рассчитывается по следующей формуле:

32 кГц

(2.4)

4. Мощность рассчитаем по следующей формуле:

(2.5)

В;

;

;

;

;

В;

;

В.

Часть мощности относительно несущего колебания, которая приходится на боковые составляющие:

(2.6)

ЗАДАЧА 3. Закон распределения плотности вероятности задан функцией . Интервал изменения случайной величины х - (– /2, /2). Необходимо определить математическое ожидание и дисперсию.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]