Севастополь: СевНТУ, 2003. — 272 с.
В учебном пособии рассмотрены основные теоретические разделы
дисциплины, приведен лабораторный практикум и комплекс
расчетно-графических заданий.
Для студентов очной и заочной форм обучения высших учебных заведений радиотехнических и телекоммуникационных специальностей. Содержание
Принятые сокращения
Предисловие
Теоретическая часть
Введение в радиотехнику
Основная задача радиотехники
Основные радиотехнические процессы
Основные области применения радиотехники
Электрические сигналы и их характеристики
Определение электрического сигнала
Классификация сигналов
Энергетические характеристики сигналов
Разложение сигнала по системе ортогональных функций
Пример решения задачи
Спектральный Фурье-анализ периодических сигналов
Постановка задачи
Разложение периодических сигналов в комплексный ряд Фурье
Ряд Фурье в тригонометрической форме
Спектры чётных и нечётных функций времени
Распределение средней мощности периодического сигнала по спектру. Эффективная ширина спектра
Спектр периодической последовательности импульсов прямоугольной формы
Меандр и его спектр
Пример решения задачи
Спектральный Фурье-анализ непериодических сигналов
Постановка задачи
Преобразования Фурье. Спектральная плотность сигнала
Некоторые представления спектральной плотности
Спектральная плотность чётных и нечётных функций времени
Свойства спектральной плотности сигнала
Распределение энергии в спектре непериодического сигнала. Эффективная ширина спектра
Спектр одиночного импульса прямоугольной формы
Функция Дирака (б-функция) и её свойства
Спектральная плотность постоянного напряжения
Спектральная плотность гармонического колебания
Спектральная плотность произвольного периодического процесса
Взаимосвязь между спектрами одиночного импульса и сигнала, получаемого периодическим повторением этого импульса
Спектр пачки разновеликих импульсов прямоугольной формы
Пример решения задачи
Применение преобразования Лапласа для спектрального анализа
Постановка задачи
Преобразование Лапласа
Методика определения спектральной плотности с использованием преобразования Лапласа
Методика определения оригинала по спектральной плотности с использованием преобразования Лапласа
Функция Хевисайда и ее спектр
Спектральная плотность усечённого гармонического колебания
Пример решения задачи
Корреляционный анализ детерминированных сигналов
Автокорреляционная функция сигналов с конечной энергией
Автокорреляционная функция импульса прямоугольной формы
Автокорреляционная функция пачки прямоугольных импульсов
Автокорреляционная функция периодических сигналов
Автокорреляционная функция гармонического колебания
Взаимосвязь автокорреляционной функции и спектральной плотности детерминированных сигналов
Взаимная корреляционная функция
Пример решения задачи
Сигналы с ограниченным! спектром и их свойства
Определение и критерии ограничения спектра
Идеальный низкочастотный сигнал
Проблема дискретизации аналогового сигнала
Теорема отсчетов
Спектр дискретного сигнала
Синтез аналогового сигнала по дискретным отсчетам
База сигнала с ограниченным спектром
Пример решения задачи
Радиосигналы и их характеристики
Общие положения
Понятие узкополосности радиосигналов
Радиосигналы с амплитудной модуляцией
Радиосигналы с угловой модуляцией
Радиоимпульс с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ)
Пример решения задачи
Линейные радиотехнические цепи с постоянными параметрами
Классификация цепей и основные определения
Характеристики линейных цепей с постоянными параметрами
Взаимосвязь характеристик линейной цепи
Апериодические линейные цепи
Линейные частотно-избирательные цепи
Пример решения задачи
Методы расчета реакции линейной цепи
Классический метод расчёта
Спектральный метод расчета
Операторный метод расчета
Метод интеграла наложения
Приближенный метод расчета реакции узкополосной цепи на узкополосное воздействие
Условия неискаженной передачи сигнала через линейную цепь
Пример решения задачи
Прохождение детерминированных сигналов через линейные цепи
Прохождение видеоимпульса прямоугольной формы через цепь интегрирующего типа
Прохождение видеоимпульса прямоугольной формы через цепь дифференцирующего типа
Прохождение видеоимпульса через апериодический усилитель
Прохождение радиосигнала с амплитудной модуляцией через частотно-избирательную цепь
Прохождение радиосигнала с частотной модуляцией через частотно-избирательную цепь
Прохождение манипулированных радиосигналов через частотно-избирательные цепи
Пример решения задачи
Обратная связь в активных линейных цепях. Устойчивость линейных цепей с обратной связью
Определение обратной связи
Передаточная функция усилителя, охваченного обратной связью
Проблема устойчивости активной линейной цепи
Критерий устойчивости Ляпунова
Критерий устойчивости по передаточной функции
Критерий устойчивости Рауса-Гурвица
Частотный критерий устойчивости Михайлова
Частотный критерий устойчивости Найквиста
Устойчивость неинвертирующего усилителя с мостом Вина в цепи обратной связи
Пример решения задачи
Основы теории случайных сигналов
Основные характеристики случайных сигналов
Некоторые законы распределения случайных процессов
Спектральный анализ случайных процессов
Характеристики узкополосного нормального шума
Преобразование статистических характеристик случайного процесса линейной цепью
Пример решения задачи
Собственные шумы радиоэлектронной аппаратуры
Классификация собственных шумов
Характеристики дробового тока
Дробовый шум на выходе апериодического усилителя
Дробовый шум на выходе резонансного усилителя
Пример решения задачи
Оптимальная фильтрация сигналов на фоне помех
Проблема помехоустойчивости
Понятие оптимального линейного фильтра
Постановка задачи согласованной фильтрации при белом шуме
Комплексный коэффициент передачи согласованного фильтра
Импульсная характеристика согласованного фильтра
Сигнал и шум на выходе согласованного фильтра
Оценка выигрыша в отношении сигнал-шум, который обеспечивает согласованная фильтрация
Согласованный фильтр для импульса прямоугольной формы
Согласованный фильтр для радиоимпульса
Согласованная фильтрация пачки импульсов
Согласованный фильтр для пачки фазоманипулированных по коду Баркера радиоимпульсов
Согласованный фильтр для J14M радиоимпульса
Согласованная фильтрация периодических сигналов
Согласованная фильтрация при небелом шуме
Оптимальная фильтрация случайных сигналов
Пример решения задачи
Лабораторный практикум
Исследование характеристик детерминированных сигналов
Исследование спектра периодической последовательности прямоугольных импульсов
Синтез сигналов по выборочным значениям в соответствии с теоремой отсчетов
Прохождение детерминированных сигналов через линейные апериодические цепи
Исследование устойчивости активной линейной цепи с обратной связью
Расчетно-графические задания
Введение
Спектральный анализ периодических сигналов
Спектральный анализ непериодических сигналов
Корреляционный анализ детерминированных сигналов
Радиосигналы с амплитудной модуляцией
Радиосигналы с угловой модуляцией
Частотные и временные характеристики линейных цепей с постоянными параметрами
Расчет реакции линейной радиотехнической цепи на произвольное воздействие
Случайные процессы
Приложение
Предметный указатель
Библиографический список
Для студентов очной и заочной форм обучения высших учебных заведений радиотехнических и телекоммуникационных специальностей. Содержание
Принятые сокращения
Предисловие
Теоретическая часть
Введение в радиотехнику
Основная задача радиотехники
Основные радиотехнические процессы
Основные области применения радиотехники
Электрические сигналы и их характеристики
Определение электрического сигнала
Классификация сигналов
Энергетические характеристики сигналов
Разложение сигнала по системе ортогональных функций
Пример решения задачи
Спектральный Фурье-анализ периодических сигналов
Постановка задачи
Разложение периодических сигналов в комплексный ряд Фурье
Ряд Фурье в тригонометрической форме
Спектры чётных и нечётных функций времени
Распределение средней мощности периодического сигнала по спектру. Эффективная ширина спектра
Спектр периодической последовательности импульсов прямоугольной формы
Меандр и его спектр
Пример решения задачи
Спектральный Фурье-анализ непериодических сигналов
Постановка задачи
Преобразования Фурье. Спектральная плотность сигнала
Некоторые представления спектральной плотности
Спектральная плотность чётных и нечётных функций времени
Свойства спектральной плотности сигнала
Распределение энергии в спектре непериодического сигнала. Эффективная ширина спектра
Спектр одиночного импульса прямоугольной формы
Функция Дирака (б-функция) и её свойства
Спектральная плотность постоянного напряжения
Спектральная плотность гармонического колебания
Спектральная плотность произвольного периодического процесса
Взаимосвязь между спектрами одиночного импульса и сигнала, получаемого периодическим повторением этого импульса
Спектр пачки разновеликих импульсов прямоугольной формы
Пример решения задачи
Применение преобразования Лапласа для спектрального анализа
Постановка задачи
Преобразование Лапласа
Методика определения спектральной плотности с использованием преобразования Лапласа
Методика определения оригинала по спектральной плотности с использованием преобразования Лапласа
Функция Хевисайда и ее спектр
Спектральная плотность усечённого гармонического колебания
Пример решения задачи
Корреляционный анализ детерминированных сигналов
Автокорреляционная функция сигналов с конечной энергией
Автокорреляционная функция импульса прямоугольной формы
Автокорреляционная функция пачки прямоугольных импульсов
Автокорреляционная функция периодических сигналов
Автокорреляционная функция гармонического колебания
Взаимосвязь автокорреляционной функции и спектральной плотности детерминированных сигналов
Взаимная корреляционная функция
Пример решения задачи
Сигналы с ограниченным! спектром и их свойства
Определение и критерии ограничения спектра
Идеальный низкочастотный сигнал
Проблема дискретизации аналогового сигнала
Теорема отсчетов
Спектр дискретного сигнала
Синтез аналогового сигнала по дискретным отсчетам
База сигнала с ограниченным спектром
Пример решения задачи
Радиосигналы и их характеристики
Общие положения
Понятие узкополосности радиосигналов
Радиосигналы с амплитудной модуляцией
Радиосигналы с угловой модуляцией
Радиоимпульс с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ)
Пример решения задачи
Линейные радиотехнические цепи с постоянными параметрами
Классификация цепей и основные определения
Характеристики линейных цепей с постоянными параметрами
Взаимосвязь характеристик линейной цепи
Апериодические линейные цепи
Линейные частотно-избирательные цепи
Пример решения задачи
Методы расчета реакции линейной цепи
Классический метод расчёта
Спектральный метод расчета
Операторный метод расчета
Метод интеграла наложения
Приближенный метод расчета реакции узкополосной цепи на узкополосное воздействие
Условия неискаженной передачи сигнала через линейную цепь
Пример решения задачи
Прохождение детерминированных сигналов через линейные цепи
Прохождение видеоимпульса прямоугольной формы через цепь интегрирующего типа
Прохождение видеоимпульса прямоугольной формы через цепь дифференцирующего типа
Прохождение видеоимпульса через апериодический усилитель
Прохождение радиосигнала с амплитудной модуляцией через частотно-избирательную цепь
Прохождение радиосигнала с частотной модуляцией через частотно-избирательную цепь
Прохождение манипулированных радиосигналов через частотно-избирательные цепи
Пример решения задачи
Обратная связь в активных линейных цепях. Устойчивость линейных цепей с обратной связью
Определение обратной связи
Передаточная функция усилителя, охваченного обратной связью
Проблема устойчивости активной линейной цепи
Критерий устойчивости Ляпунова
Критерий устойчивости по передаточной функции
Критерий устойчивости Рауса-Гурвица
Частотный критерий устойчивости Михайлова
Частотный критерий устойчивости Найквиста
Устойчивость неинвертирующего усилителя с мостом Вина в цепи обратной связи
Пример решения задачи
Основы теории случайных сигналов
Основные характеристики случайных сигналов
Некоторые законы распределения случайных процессов
Спектральный анализ случайных процессов
Характеристики узкополосного нормального шума
Преобразование статистических характеристик случайного процесса линейной цепью
Пример решения задачи
Собственные шумы радиоэлектронной аппаратуры
Классификация собственных шумов
Характеристики дробового тока
Дробовый шум на выходе апериодического усилителя
Дробовый шум на выходе резонансного усилителя
Пример решения задачи
Оптимальная фильтрация сигналов на фоне помех
Проблема помехоустойчивости
Понятие оптимального линейного фильтра
Постановка задачи согласованной фильтрации при белом шуме
Комплексный коэффициент передачи согласованного фильтра
Импульсная характеристика согласованного фильтра
Сигнал и шум на выходе согласованного фильтра
Оценка выигрыша в отношении сигнал-шум, который обеспечивает согласованная фильтрация
Согласованный фильтр для импульса прямоугольной формы
Согласованный фильтр для радиоимпульса
Согласованная фильтрация пачки импульсов
Согласованный фильтр для пачки фазоманипулированных по коду Баркера радиоимпульсов
Согласованный фильтр для J14M радиоимпульса
Согласованная фильтрация периодических сигналов
Согласованная фильтрация при небелом шуме
Оптимальная фильтрация случайных сигналов
Пример решения задачи
Лабораторный практикум
Исследование характеристик детерминированных сигналов
Исследование спектра периодической последовательности прямоугольных импульсов
Синтез сигналов по выборочным значениям в соответствии с теоремой отсчетов
Прохождение детерминированных сигналов через линейные апериодические цепи
Исследование устойчивости активной линейной цепи с обратной связью
Расчетно-графические задания
Введение
Спектральный анализ периодических сигналов
Спектральный анализ непериодических сигналов
Корреляционный анализ детерминированных сигналов
Радиосигналы с амплитудной модуляцией
Радиосигналы с угловой модуляцией
Частотные и временные характеристики линейных цепей с постоянными параметрами
Расчет реакции линейной радиотехнической цепи на произвольное воздействие
Случайные процессы
Приложение
Предметный указатель
Библиографический список