مشخصه سیگنال تعمیم یافته انواع سیگنال: آنالوگ، دیجیتال، گسسته

سیگنال را می توان با پارامترهای مختلفی مشخص کرد. به طور کلی، چنین پارامترهای زیادی وجود دارد، اما برای مشکلاتی که باید در عمل حل شوند، تنها تعداد کمی از آنها ضروری است. به عنوان مثال، هنگام انتخاب ابزاری برای نظارت بر فرآیند، ممکن است دانش واریانس سیگنال مورد نیاز باشد. اگر سیگنال برای کنترل استفاده شود، قدرت آن ضروری است و غیره. سه پارامتر اصلی سیگنال در نظر گرفته شده است که برای انتقال اطلاعات از طریق کانال ضروری است. اولین پارامتر مهم زمان ارسال سیگنال است. تی با... دومین ویژگی که باید مورد توجه قرار گیرد قدرت است P باسیگنالی که از طریق یک کانال با سطح مشخصی از تداخل ارسال می شود P z... هر چه ارزش بیشتر باشد P بادر مقایسه با P z، کمتر احتمال دارد که دریافت اشتباه دریافت کند. بنابراین، مورد علاقه رابطه است P c / P z.استفاده از لگاریتم این نسبت، که بیش از حد سیگنال بیش از نویز نامیده می شود، راحت است:

سومین پارامتر مهم، طیف فرکانس است F x... این سه پارامتر به شما امکان می دهد هر سیگنالی را در فضای سه بعدی با مختصات نشان دهید L، T، Fبه شکل یک متوازی الاضلاع با حجم T x F x L x... این محصول حجم سیگنال نامیده می شود و با V x نشان داده می شود

کانال اطلاعات را می توان با سه پارامتر متناظر نیز مشخص کرد: زمان استفاده از کانال T به، پهنای باند فرکانس های ارسال شده توسط کانال F k، و محدوده دینامیکی کانال D kتوانایی آن در انتقال سطوح مختلف سیگنال را مشخص می کند.

بزرگی

ظرفیت کانال نامیده می شود.

انتقال سیگنال بدون تحریف تنها به شرطی امکان پذیر است که حجم سیگنال در ظرفیت کانال "مناسب" باشد.

در نتیجه، شرایط کلی برای تطبیق یک سیگنال با یک کانال انتقال اطلاعات توسط رابطه تعیین می شود

با این حال، نسبت یک شرط ضروری اما ناکافی برای تطبیق سیگنال با کانال را بیان می کند. شرط کافی توافق بر روی همه پارامترها است:

برای یک کانال اطلاعاتی از اصطلاحات زیر استفاده می شود: سرعت ورودی اطلاعات، سرعت انتقال اطلاعات و پهنای باند کانال.

زیر سرعت ورودی اطلاعات (جریان اطلاعات) I (X) میانگین مقدار ورودی اطلاعات از منبع پیام ها به کانال اطلاعات در واحد زمان را درک می کنم. این ویژگی منبع پیام تنها با ویژگی های آماری پیام ها تعیین می شود.

نرخ انتقال اطلاعات I (Z، Y) - مقدار متوسط اطلاعات ارسال شده از طریق کانال در واحد زمان. بستگی به خصوصیات آماری سیگنال ارسالی و خصوصیات کانال دارد.

پهنای باند ج - بالاترین نرخ انتقال اطلاعات از لحاظ نظری قابل دستیابی برای یک کانال معین. این یک پاسخ کانال است و مستقل از آمار سیگنال است.

برای استفاده بهینه از کانال اطلاعاتی، لازم است تدابیری اتخاذ شود تا سرعت انتقال اطلاعات تا حد امکان به ظرفیت کانال نزدیک باشد. در عین حال، سرعت ورودی اطلاعات نباید از پهنای باند کانال بیشتر شود، در غیر این صورت تمام اطلاعات از طریق کانال منتقل نمی شود.

این شرط اصلی برای تطبیق پویا منبع پیام و کانال اطلاعات است.

یکی از موضوعات اصلی در تئوری انتقال اطلاعات، تعیین وابستگی سرعت و پهنای باند انتقال اطلاعات به پارامترهای کانال و ویژگی های سیگنال ها و تداخل است. این سؤالات ابتدا توسط K. Shannon عمیقاً مورد بررسی قرار گرفت.

پایان کار -

این موضوع متعلق به بخش:

انفورماتیک

بودجه فدرال آموزشی ایالتی .. tula g.

اگر به مطالب بیشتری در مورد این موضوع نیاز دارید، یا آنچه را که به دنبال آن بودید پیدا نکردید، توصیه می کنیم از جستجو در پایگاه کارهای ما استفاده کنید:

با مطالب دریافتی چه خواهیم کرد:

اگر این مطالب برای شما مفید بود، می توانید آن را در صفحه خود در شبکه های اجتماعی ذخیره کنید:

تمامی موضوعات این بخش:

آموزش عالی حرفه ای
بخش "سیستم های ماشین خودکار" موسسه پلی تکنیک "دانشگاه ایالتی تولا"

مفهوم انفورماتیک
انفورماتیک یک علم فنی است که روش‌های ایجاد، ذخیره، بازتولید، پردازش و انتقال داده‌ها توسط فناوری رایانه و همچنین اصول فو را نظام‌بندی می‌کند.

تاریخچه توسعه انفورماتیک
تاریخچه کامپیوتر ارتباط نزدیکی با تلاش‌های انسان برای آسان‌تر کردن خودکار کردن مقادیر زیادی از محاسبات دارد. حتی عملیات ساده حسابی با اعداد زیاد نیز دشوار است

جهان بینی جنبه های اقتصادی و حقوقی فناوری اطلاعات
سند حقوقی اساسی در روسیه مربوط به انفورماتیک قانون "در مورد اطلاعات، اطلاعات و حفاظت از اطلاعات" است. قانون به موضوعات تنظیم حقوقی اطلاعات می پردازد

اندازه گیری نحوی اطلاعات
حجم داده Vd. در یک پیام با تعداد کاراکترها (بیت) در این پیام اندازه گیری می شود. در سیستم های اعداد مختلف، یک رقم وزن متفاوتی دارد و بر این اساس

معیار معنایی اطلاعات
اصطلاحنامه مجموعه ای از اطلاعات است که توسط یک کاربر یا یک سیستم نگهداری می شود. بسته به رابطه بین محتوای معنایی اطلاعات S و اصطلاحنامه کاربردها

اندازه گیری الگوریتمی اطلاعات
همه موافق خواهند بود که کلمه 0101… .01 دشوارتر از کلمه 00… شبکه)، دشوارتر از هر دو مورد قبلی است.

کمیت و کیفیت اطلاعات
شاخص های کیفیت مصرف کننده: نمایندگی، معنی دار بودن، کفایت، ارتباط، به موقع بودن، دقت، قابلیت اطمینان،

واحدهای اطلاعاتی
در کامپیوترهای مدرن می توانیم اطلاعات متنی، مقادیر عددی و همچنین اطلاعات گرافیکی و صوتی را وارد کنیم. مقدار اطلاعات ذخیره شده در یک کامپیوتر با آن اندازه گیری می شود

اطلاعات و آنتروپی
آیا می توانیم معیار معقولی از اطلاعات معرفی کنیم؟ کلود شانون، ریاضیدان و مهندس آمریکایی به این سوال فکر کرد. حاصل تأملات او آماری بود که در سال 1948 منتشر کرد

پیام ها و سیگنال ها
شانون موفق شد مدلی به‌طور شگفت‌آور ساده و عمیق از انتقال اطلاعات ارائه کند که بدون آن هیچ کتاب درسی اکنون نمی‌تواند انجام دهد. او مفاهیم: منبع پیام، فرستنده را معرفی کرد

آنتروپی
پیام های مختلف مقادیر متفاوتی از اطلاعات را حمل می کنند. بیایید سعی کنیم دو سوال زیر را با هم مقایسه کنیم: 1. دانشجو در کدام یک از پنج رشته دانشگاهی تحصیل می کند؟ 2. چگونه بسته

افزونگی
اجازه دهید منبع پیام یک جمله را به زبان واقعی منتقل کند. معلوم می شود که هر شخصیت بعدی کاملاً تصادفی نیست و احتمال وقوع آن کاملاً از پیش تعیین نشده است.

احساس
مفاهیم آنتروپی (غیر قابل پیش بینی) پیام و افزونگی (پیش بینی پذیری) به طور طبیعی با ایده های شهودی در مورد اندازه گیری اطلاعات مطابقت دارد. هر چه پیام غیر قابل پیش بینی تر باشد

مفهوم فناوری اطلاعات
فناوری که از یونانی (techne) ترجمه شده است به معنای هنر، صنعتگری، مهارت است و اینها چیزی بیش از فرآیندها نیستند. یک فرآیند باید به عنوان مجموعه خاصی از اقدامات درک شود

فناوری اطلاعات جدید
تا به امروز، فناوری اطلاعات چندین مرحله تکاملی را پشت سر گذاشته است که تغییر آن عمدتاً با توسعه پیشرفت علمی و فناوری، ظهور

مجموعه ابزار فناوری اطلاعات
جعبه ابزار فناوری اطلاعات - یک یا چند محصول نرم افزاری به هم پیوسته برای نوع خاصی از رایانه، فناوری کاری که در آن به شما امکان می دهد به آن دست پیدا کنید.

اجزای فناوری اطلاعات
مفاهیم فناورانه مورد استفاده در حوزه تولید مانند هنجار، استاندارد، فرآیند فناورانه، عملیات فناورانه و غیره نیز می تواند در اطلاعات به کار رود.

توسعه فناوری اطلاعات
تکامل فناوری اطلاعات به وضوح در فرآیندهای ذخیره سازی، حمل و نقل و پردازش اطلاعات مشاهده می شود.

نسل اول فناوری اطلاعات
نسل اول (1900-1955) با فناوری کارت های پانچ همراه است، زمانی که ضبط داده ها بر روی آنها به شکل ساختارهای باینری نشان داده می شد. رونق شرکت IBM در دوره 1915-1960 svyat

IT نسل دوم
نسل دوم (تجهیزات پردازش ضبط قابل برنامه ریزی، 1955-1980) با ظهور فناوری نوار مغناطیسی همراه بود که هر یک می توانست اطلاعات ده هزار نفری را ذخیره کند.

IT نسل سوم
نسل سوم (پایگاه های اطلاعاتی عملیاتی، 1965-1980) با معرفی دسترسی آنلاین به داده ها در حالت تعاملی، مبتنی بر استفاده از سیستم های پایگاه داده با

نسل چهارم فناوری اطلاعات
نسل چهارم (پایگاه‌های اطلاعاتی رابطه‌ای: معماری مشتری-سرور، 1980-1995) جایگزینی برای رابط سطح پایین بود. ایده پشت مدل رابطه ای این است

نسل پنجم فناوری اطلاعات
نسل پنجم (پایگاه‌های اطلاعاتی چندرسانه‌ای، از سال 1995) با انتقال از اعداد و نمادهای ذخیره‌سازی سنتی به شی-رابطه‌ای همراه است که حاوی داده‌هایی با رفتار پیچیده است.

فناوری اطلاعات پایه
همانطور که قبلا ذکر شد، مفهوم فناوری اطلاعات را نمی توان جدا از محیط فنی (کامپیوتری) در نظر گرفت، یعنی. از فناوری اطلاعات پایه برنامه

موضوع فناوری اطلاعات
فناوری موضوعی به عنوان دنباله ای از مراحل فناورانه برای تبدیل اطلاعات اولیه به اطلاعات حاصل در یک حوزه موضوعی خاص، مستقل درک می شود.

حمایت از فناوری اطلاعات
ارائه فناوری‌های اطلاعاتی، فناوری‌های پردازش اطلاعات هستند که می‌توانند به عنوان ابزاری در زمینه‌های موضوعی مختلف برای حل مسائل مختلف مورد استفاده قرار گیرند

فناوری اطلاعات عملکردی
فناوری اطلاعات عملکردی یک محصول نرم افزاری نهایی (یا بخشی از آن) را تشکیل می دهد که برای خودکارسازی وظایف در یک حوزه موضوعی خاص و یک موضوع خاص طراحی شده است.

ویژگی های فناوری اطلاعات
در میان ویژگی‌های متمایز فناوری اطلاعات که از نظر استراتژیک برای توسعه جامعه مهم هستند، به نظر می‌رسد هفت مورد مهم زیر را مشخص کنیم.

رمزگذاری سیگنال و کوانتیزاسیون
سیگنال های فیزیکی عملکردهای پیوسته زمان هستند. برای تبدیل سیگنال پیوسته، به ویژه، سیگنال آنالوگ به فرم دیجیتال، از مبدل های آنالوگ به دیجیتال استفاده می شود.

ویژگی های سیگنال های ارسال شده از طریق کانال
سیگنال را می توان با پارامترهای مختلفی مشخص کرد. چنین پارامترهای زیادی وجود دارد، اما برای کارهایی که باید در عمل حل شوند، فقط تعداد کمی از آنها ضروری است. در

مدولاسیون سیگنال
سیگنال ها فرآیندهای فیزیکی هستند که پارامترهای آنها حاوی اطلاعات است. در ارتباطات تلفنی، صداهای مکالمه با استفاده از سیگنال های الکتریکی منتقل می شود، در تلویزیون - از

انواع و ویژگی های رسانه
اگر پارامترهای حامل را از طریق a1، a2، ...، an نشان دهیم، آنگاه حامل را به عنوان تابعی از زمان می توان به صورت: UН = g (a

طیف سیگنال
طیف گسترده ای از سیگنال های مورد استفاده در سیستم های اطلاعاتی را می توان به 2 گروه اصلی تقسیم کرد: قطعی و تصادفی. یک سیگنال قطعی مشخص می شود

سیگنال های دوره ای
تابع x (t) دوره ای نامیده می شود اگر برای مقداری ثابت T، برابری زیر برقرار باشد: x (t) = x (t + nT)، که در آن T دوره تابع، n است.

فرم مثلثاتی
هر سیگنال تناوبی x (t) که شرط دیریکله را برآورده کند (x (t) محدود است، به صورت تکه ای پیوسته است، دارای تعداد محدودی از منتهیات در طول دوره است)، ما می توانیم

فرم پیچیده
از نظر ریاضی، کار با شکل پیچیده سری فوریه راحت تر است. با اعمال تبدیل اویلر به دست می آید

تعیین خطا
هنگام گسترش توابع تناوبی به مجموع هارمونیک ها، در عمل، آنها اغلب به چند هارمونیک اول محدود می شوند و بقیه در نظر گرفته نمی شوند. تقریباً نشان دهنده تابع است

سیگنال های غیر دوره ای
هر سیگنال غیر تناوبی را می توان به عنوان یک سیگنال دوره ای در نظر گرفت که دوره آن برابر با ¥ است. در این راستا می توان تحلیل طیفی فرآیندهای دوره ای را انجام داد

مدولاسیون و کدگذاری
5.1. کدها: جلو، عقب، اضافی، اصلاح شده یکی از راه‌های انجام عملیات تفریق، جایگزین کردن علامت علامت است.

کد شماره مستقیم
هنگام رمزگذاری با کد باینری n بیتی مستقیم، یک بیت (معمولاً مهم ترین) برای علامت عدد رزرو می شود. n-1 رقم باقی مانده برای ارقام قابل توجه است. مقدار بیت امضا شده 0 است

کد عدد معکوس
کد معکوس فقط برای یک عدد منفی ساخته شده است. کد معکوس یک عدد باینری تصویر معکوس خود عدد است که در آن تمام بیت های عدد اصلی معکوس می شوند (معکوس

کد شماره اضافی
کد اضافی فقط برای اعداد منفی ساخته شده است. استفاده از کد مستقیم ساختار کامپیوتر را پیچیده می کند. در این صورت باید عمل جمع دو عدد با علائم مختلف جایگزین شود

کد شماره اصلاح شده
هنگام جمع کردن اعداد کمتر از یک با یک نقطه ثابت، ممکن است نتیجه ای با مقدار مطلق بزرگتر از یک بدست آورید که منجر به اعوجاج نتایج محاسباتی می شود. سرریز بیت

کدهای سیستماتیک
همانطور که قبلاً اشاره شد، توابع کنترلی را می توان با افزونگی اطلاعات پیاده سازی کرد. این امکان هنگام استفاده از روش های خاص رمزگذاری اطلاعات ظاهر می شود. V

کد نویسی زوج و فرد
یک مثال ساده از کدی که یک خطا را شناسایی می کند، کدی با بیت برابری است. ساختار آن به شرح زیر است: یک بیت برابری به کلمه اصلی اضافه می شود. اگر تعداد یکها در کلمه اصلی زوج باشد، s

کدهای همینگ
کدهای پیشنهاد شده توسط دانشمند آمریکایی R. Hamming (شکل 3.3) نه تنها توانایی تشخیص، بلکه تصحیح خطاهای منفرد را نیز دارند. این کدها سیستماتیک هستند.

پردازش داده های توزیع شده
در عصر استفاده متمرکز از رایانه‌ها با پردازش دسته‌ای اطلاعات، کاربران رایانه ترجیح می‌دادند رایانه‌هایی را خریداری کنند که در آنها حل شود.

ساختار تعمیم یافته یک شبکه کامپیوتری
شبکه های کامپیوتری بالاترین شکل ارتباط چند ماشینی هستند. تفاوت های اصلی بین یک شبکه کامپیوتری و یک مجتمع محاسباتی چند ماشینی: ابعاد. در sos

ویژگی های یک کانال ارتباطی بدون تداخل
شکل 5.4 - ساختار کانال برای انتقال اطلاعات بدون تداخل

ویژگی های کانال های انتقال اطلاعات پر سر و صدا
شکل 5.5 - ساختار کانال برای انتقال اطلاعات با تداخل

روش هایی برای افزایش مصونیت صوتی انتقال و دریافت
اساس تمام روش های افزایش ایمنی سیستم های اطلاعاتی در برابر نویز، استفاده از تفاوت های خاص بین سیگنال مفید و تداخل است. بنابراین، برای مبارزه با تداخل

ابزارهای فنی مدرن تبادل داده و تجهیزات کانال سازی
انواع مختلفی از کانال های ارتباطی برای انتقال پیام در شبکه های کامپیوتری استفاده می شود. رایج ترین آنها خطوط تلفن اختصاصی و کانال های ویژه برای انتقال دیجیتال است.

ارائه اطلاعات در ماشین های دیجیتال (CA)
کدها به عنوان وسیله ای برای نوشتن مخفیانه در دوران باستان ظاهر شدند. مشخص است که حتی هرودوت مورخ یونان باستان تا قرن پنجم. قبل از میلاد مسیح. نمونه هایی از حروفی را بیان کرد که فقط برای مخاطب قابل درک است. راز

پایگاه های اطلاعاتی برای نظارت بر عملکرد ماشین های دیجیتال
الگوریتم‌های انجام عملیات حسابی تنها در صورتی نتایج صحیحی را ارائه می‌دهند که دستگاه به خوبی کار کند. اگر هر گونه ناهنجاری رخ دهد،

مصونیت کد
حداقل فاصله کد یک کد خاص به عنوان حداقل فاصله همینگ بین هر کد کلمه مجاز آن کد تعریف می شود. کد زائد m

روش بررسی برابری
این یک راه آسان برای تشخیص برخی از خطاهای احتمالی است. ما از نیمی از ترکیب‌های کد ممکن استفاده خواهیم کرد، یعنی آنهایی که دارای تعداد زوج هستند

روش چکسام
روش بررسی برابری بالا را می توان چندین بار برای ترکیب های مختلف بیت های کلمات رمز ارسال شده اعمال کرد - و این نه تنها امکان تشخیص، بلکه همچنین

کدهای همینگ
کدهای ارائه شده توسط دانشمند آمریکایی آر.همینگ نه تنها توانایی تشخیص، بلکه تصحیح تک خطاها را نیز دارند. این کدها سیستماتیک هستند. طبق روش هام

کنترل ماژول
انواع مسائل را می توان با استفاده از روش کنترلی بر اساس ویژگی های مقایسه حل کرد. روش های کنترل عملیات حسابی و منطقی که بر این اساس توسعه یافته اند، کنترل n نامیده می شوند

روش کنترل عددی
با روش کنترل عددی، کد یک عدد معین به عنوان کوچکترین باقیمانده مثبت پس از تقسیم عدد بر مدول انتخابی p تعریف می شود: rA = A- (A / p) p.

روش کنترل دیجیتال
با روش کنترل دیجیتال، کد کنترل عدد از تقسیم مجموع ارقام عدد بر ماژول انتخاب شده تشکیل می شود:

انتخاب یک ماژول برای نظارت
مزایای روش کنترل عددی منصفانه بودن خواص مقایسه برای کدهای کنترل است که کنترل عملیات حسابی را آسان تر می کند. مزایای روش دیجیتال ممکن است

اضافه کردن مدول عملیات 2
برای مثال، عمل مدول جمع 2 را می توان بر حسب سایر عملیات های حسابی بیان کرد. اتحادیه اروپا

عملیات ضرب منطقی
عمل ضرب منطقی دو عدد را می توان از طریق سایر عملیات حسابی و منطقی بیان کرد:

کنترل عملیات حسابی
عملیات حسابی بر روی جمع کننده های کدهای جلو، معکوس و مکمل انجام می شود. فرض کنید که تصویر اعداد (عملکردها) در یک کد در ماشین ذخیره شده است، یعنی حدود

کدهای حسابی
بازرسی ماژول، که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، می تواند به طور موثر خطاهای منفرد را تشخیص دهد. با این حال، یک خطا در یک بیت می تواند منجر به گروهی از خطاها در چندین بیت شود.

DAC و ADC
تبدیل بین مقادیر آنالوگ و دیجیتال یک عملیات اساسی در سیستم های محاسباتی و کنترلی است، زیرا پارامترهای فیزیکی مانند دما جابجا می شوند.

سطوح منطق دیجیتال
در اکثریت قریب به اتفاق، استفاده از مبدل های دیجیتال به آنالوگ و آنالوگ به دیجیتال بدون دانستن نوع ورودی یا خروجی دیجیتال استفاده شده تقریبا غیرممکن است.

خروجی کنترل پالس گیت
اکثر مبدل‌های دیجیتال به آنالوگ، به استثنای مبدل‌های سری (مانند مبدل‌های مبتنی بر خازن‌های شارژ)، دارای مدار پایه‌ای هستند که به آن واکنش نشان می‌دهد.

سیگنال های آنالوگ
به طور معمول، مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) با سیگنال هایی به شکل ولتاژ عرضه می شوند. مبدل های دیجیتال به آنالوگ (DAC) اغلب سیگنال ها را به شکل ولتاژ در خروجی می دهند

مبدل های D / A
تبدیل مقادیر دیجیتال به مقادیر آنالوگ متناسب ضروری است تا بتوان از نتایج محاسبات دیجیتالی به راحتی در آنالوگ استفاده کرد.

تبدیل دیجیتال به آنالوگ
شکل 6.2 بلوک دیاگرام یک DAC را نشان می دهد که یک کلمه دیجیتال امضا شده 3 بیتی را می گیرد و آن را به یک ولتاژ معادل تبدیل می کند. اصلی

انواع اصلی DAC
همانطور که قبلا ذکر شد، اکثریت قریب به اتفاق DAC هایی که در حال حاضر به بازار عرضه می شوند بر روی دو مدار اصلی ساخته شده اند: یک زنجیره مقاومت وزن دار و یک نوع R-2R. هر دو به نام

DAC با مقاومت های وزن دار
مبدل های مقاومت وزن دار (شکل 6.3) حاوی یک مرجع ولتاژ، مجموعه ای از سوئیچ ها، مجموعه ای از مقاومت های دقیق با وزن باینری و یک تقویت کننده عملیاتی هستند.

DAC با زنجیره مقاومت R-2R
یک DAC با یک زنجیره مقاومت R-2R همچنین حاوی یک مرجع ولتاژ، مجموعه ای از سوئیچ ها و یک تقویت کننده عملیاتی است. با این حال، به جای مجموعه ای از مقاومت های باینری وزن، آنها حاوی

انواع دیگر DAC
DACها معمولاً دارای مرجع ولتاژ متغیر ثابت داخلی (یا خارجی) یا خارجی (مبدلهای ضربی) هستند. DAC با منبع ثابت

مبدل های آنالوگ
مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال اساساً یک سیگنال ورودی آنالوگ (ولتاژ یا جریان) را به یک فرکانس یا قطار پالسی تبدیل می‌کنند که مدت زمان آن اندازه‌گیری می‌شود.

تبدیل آنالوگ به دیجیتال
شکل 6.5 یک مدل تبدیل آنالوگ به دیجیتال ابتدایی را با یک DAC نشان می دهد که یک بلوک ساده در یک سیستم تبدیل را تشکیل می دهد. پالس تنظیم مجدد تنظیم شده است

ADC های یکپارچه کننده فشار-کشش
یک ADC یکپارچه کننده فشاری، همانطور که در شکل 6.6 نشان داده شده است، شامل یک انتگرالگر، مقداری منطق کنترل، یک مولد ساعت، یک مقایسه کننده و یک شمارنده خروجی است.

تقریب متوالی ADC
دلایل اصلی که چرا روش تقریب متوالی تقریباً به طور جهانی در سیستم های محاسباتی با تبدیل اطلاعات استفاده می شود در قابلیت اطمینان این است.

مبدل های ولتاژ به فرکانس
شکل 6.9 یک مبدل معمولی ولتاژ به فرکانس را نشان می دهد. این سیگنال ورودی آنالوگ را ادغام می کند و آن را به یک مقایسه کننده تغذیه می کند. هنگامی که مقایسه کننده حالت خود را تغییر می دهد،

ADC های موازی
مبدل های سریال به موازی و ساده به موازی عمدتاً در جایی استفاده می شوند که بالاترین سرعت ممکن مورد نیاز باشد. تبدیل متوالی

ویژگی های DAC
هنگام تجزیه و تحلیل داده های جدولی، باید دقت زیادی برای یافتن شرایط تعیین هر پارامتر انجام شود و به احتمال زیاد پارامترها متفاوت تعیین می شوند.

ویژگی های ADC
ویژگی های یک ADC مشابه ویژگی های یک DAC است. علاوه بر این، تقریباً تمام آنچه در مورد ویژگی های DAC گفته شد در مورد ویژگی های ADC نیز صادق است. آنها همچنین معمولی تر از mi هستند.

سازگاری سیستم
لیست مشخصات ارائه شده توسط سازندگان تنها نقطه شروع هنگام انتخاب ADC یا DAC مناسب است. برخی از سیستم مورد نیاز که بر شما تأثیر می گذارد

سازگاری فرستنده (قابلیت تعویض)
اکثر ADCها و DACها از نظر فیزیکی سازگاری جهانی ندارند و برخی از نظر الکتریکی سازگار نیستند. از نظر فیزیکی، محفظه ها از نظر اندازه متفاوت هستند، که گسترده ترین آنهاست

سیستم های اعداد موقعیتی
سیستم اعداد مجموعه ای از تکنیک ها و قوانین برای نوشتن اعداد در علائم دیجیتال است. معروف ترین سیستم اعداد اعشاری است که در آن می توان h را نوشت

روش های ترجمه اعداد
اعداد در سیستم های اعداد مختلف را می توان به صورت زیر نشان داد:

ترجمه اعداد بر اساس تقسیم بر پایه سیستم جدید
ترجمه اعداد صحیح با تقسیم سیستم اعداد جدید بر پایه q2، کسرهای صحیح - با ضرب در پایه q2 انجام می شود. عملیات تقسیم و ضرب n انجام می شود

روش ترجمه جدولی
در ساده ترین شکل، روش جدولی به شرح زیر است: جدولی از تمام اعداد یک سیستم با معادل های مربوطه از یک سیستم دیگر وجود دارد. وظیفه ترجمه به یافتن مناسب خلاصه می شود

نمایش اعداد واقعی در کامپیوتر
برای نمایش اعداد واقعی در کامپیوترهای مدرن، یک روش نمایش ممیز شناور اتخاذ شده است. این نمایش بر اساس نرمال شده (نمایی است

نمایش نقطه شناور
هنگام نمایش اعداد ممیز شناور، بخشی از ارقام سلول برای ثبت ترتیب عدد و بقیه ارقام برای ثبت آخوندک رزرو می شود. یک رقم در هر گروه به تصویر اختصاص داده شده است

الگوریتم نمایش نقطه شناور
تبدیل یک عدد از سیستم اعداد P-ary به باینری. یک عدد باینری را به شکل نمایی نرمال شده نشان می دهد. ترتیب جابجایی عدد را محاسبه کنید. ra

مفهوم و ویژگی های الگوریتم
نظریه الگوریتم ها از اهمیت عملی بالایی برخوردار است. نوع الگوریتمی فعالیت نه تنها به عنوان یک نوع قدرتمند از فعالیت های انسانی، بلکه به عنوان یکی از اشکال مؤثر کار او مهم است.

تعریف الگوریتم
کلمه "الگوریتم" خود از الگوریتم می آید - شکل لاتین املای نام خوارزمی، که با آن بزرگترین ریاضیدان خوارزم در اروپای قرون وسطی شناخته می شد (شهری در قرون وسطی).

ویژگی های الگوریتم
تعریف فوق از یک الگوریتم را نمی توان سخت تلقی کرد - کاملاً مشخص نیست که "نسخه دقیق" یا "توالی اقداماتی که تضمین می کند نتیجه مطلوب حاصل شود" چیست. الگوریتم

قوانین و الزامات ساخت الگوریتم
اولین قانون این است که هنگام ساخت یک الگوریتم، اول از همه، لازم است مجموعه ای از اشیاء را مشخص کنید که الگوریتم با آنها کار می کند. رسمی شده (زک

انواع فرآیندهای الگوریتمی
انواع فرآیندهای الگوریتمی الگوریتم اعمال شده بر روی کامپیوتر یک نسخه دقیق است، به عنوان مثال. مجموعه ای از عملیات و قوانین برای تناوب آنها، که با کمک آنها، با برخی شروع می شود

اصول جان فون نویمان
اکثریت قریب به اتفاق رایانه ها بر اساس اصول کلی زیر هستند که در سال 1945 توسط دانشمند آمریکایی جان فون نویمان فرموله شد (شکل 8.5). برای اولین بار

سازماندهی عملکردی و ساختاری کامپیوتر
بیایید دستگاه یک رایانه را با استفاده از مثال رایج ترین سیستم رایانه ای - رایانه شخصی در نظر بگیریم. یک کامپیوتر شخصی (PC) یک واحد نسبتاً ارزان نامیده می شود

انجام عملیات حسابی بر روی اعداد ثابت و ممیز شناور
9.6.1 کدها: جلو، عقب، مکمل برای نمایش ماشینی اعداد منفی از کدهای جلو، مکمل و عقب استفاده می شود.

عملیات اضافه کردن
عملیات جمع اعداد در کدهای مکمل جلو، عقب و دو بر روی جمع کننده های باینری کد مربوطه انجام می شود. جمع کننده باینری کد مستقیم (DS

عملیات ضرب
ضرب اعداد ارائه شده در قالب نقطه ثابت بر روی جمع کننده های باینری کدهای مستقیم، معکوس و مکمل انجام می شود. چندین روش وجود دارد

عملیات بخش
تقسیم اعداد باینری که در قالب نقطه ثابت نشان داده شده اند، عملیات متوالی جمع جبری تقسیم کننده و مقسوم علیه و سپس باقیمانده و شیفت را نشان می دهد. تقسیم انجام شده است

فایل های داده
تعاریف اصطلاح "فایل" و همچنین اصطلاح "سیستم عامل" می تواند در منابع مختلف در علوم کامپیوتر و مهندسی کامپیوتر متفاوت باشد. نایبول

ساختارهای فایل
بخش نرم افزاری سیستم فایل، که با هدف آن تعیین می شود، باید شامل اجزای زیر باشد: Ø ابزار تعامل با فرآیندهای کاربر، که

حامل های اطلاعات و ابزارهای فنی برای ذخیره سازی داده ها
دستگاه های ذخیره سازی درایو نامیده می شوند. کار آنها بر اساس اصول مختلفی است (عمدتاً دستگاه های مغناطیسی یا نوری)، اما آنها برای یکی استفاده می شوند

سازماندهی داده ها روی دستگاه هایی با دسترسی مستقیم و متوالی
سازماندهی داده به روشی اطلاق می شود که رکوردهای یک فایل در حافظه خارجی (در یک رسانه ضبط) مرتب می شوند. گسترده ترین دو نوع سازماندهی فایل زیر است

مهندسی رایانه
مجموعه ای از ابزارهای فنی و ریاضی (کامپیوتر، دستگاه ها، ابزارها، برنامه ها و غیره) که برای مکانیزاسیون و اتوماسیون فرآیندهای محاسباتی و

قدیمی ترین ابزار محاسبه
قدیمی ترین ابزار محاسبه ای که خود طبیعت در اختیار انسان قرار داده است، دست خود او بوده است. اف. انگلس می‌نویسد: «مفهوم عدد و رقم از آن گرفته نشده است

توسعه چرتکه
برچسب ها و طناب های دارای گره نتوانستند نیاز روزافزون به وسایل محاسبه را به دلیل توسعه تجارت برآورده کنند. توسعه یک حساب مکتوب توسط دو شرایط مختل شد.

لگاریتم ها
اصطلاح "لگاریتم" از ترکیب کلمات یونانی logos - نسبت، نسبت و arithmos - عدد گرفته شده است. ویژگی های اصلی لگاریتم به شما امکان می دهد ضرب، تقسیم، را جایگزین کنید

جمع کننده بلز پاسکال
در سال 1640، بلز پاسکال (1623-1662) تلاش کرد تا یک ماشین محاسباتی مکانیکی ایجاد کند. این عقیده وجود دارد که "بلز پاسکال به ایده یک ماشین محاسبه ترغیب شد.

چارلز بابیج و اختراع او
در سال 1812، چارلز بابیج شروع به اندیشیدن در راه های ممکن برای محاسبه جداول در ماشین ها کرد. بابیج چارلز (26 دسامبر 1791، لندن - 18 اکتبر 1871، آنجا f)

جدول ساز هولریث
آماردانان آمریکایی در قرن نوزدهم که مجهز به مداد و کاغذ یا در بهترین حالت یک ماشین جمع‌آوری بودند، نیاز مبرمی به خودکارسازی کارهای وقت‌گیر، طاقت‌فرسا و خسته‌کننده داشتند.

ماشین Ts3
در آستانه جنگ، ادارات نظامی همه کشورها علاقه مند به ایجاد رایانه بودند. با حمایت مالی موسسه تحقیقات هوانوردی آلمان Zuse

ماشین محاسبات الکترونیکی عمومی BESM-6
1. دامنه: یک کامپیوتر جهانی برای حل یک کلاس وسیع از مسائل در علم و فناوری (شکل 11.18 و شکل 11.19). 2. توضیحات دستگاه: در ساختار BESM-6 برای اولین بار در

IBM 360
در سال 1964، IBM ساخت شش مدل از خانواده IBM 360 (سیستم 360) را اعلام کرد که اولین کامپیوترهای نسل سوم شدند. مدل ها یک سیستم فرمان واحد داشتند

Altair 8800
در ژانویه 1975، آخرین شماره مجله Popular Electronics منتشر شد که روی جلد آن شکل 11.22 Altair 8800 را نشان می داد که قلب آن آخرین ریز فرآیند بود.

کامپیوترهای اپل
در سال 1976، رایانه شخصی Apple-1 ظاهر شد (شکل 11.23). در اواسط دهه 70 توسط استیو وزنیاک توسعه یافت. در آن زمان، او برای هیولت پاکارد کار می کرد

IBM 5150
در 12 آگوست 1981، IBM کامپیوتر شخصی IBM 5150 را منتشر کرد (شکل 11.25). این کامپیوتر هزینه زیادی داشت - 1565 دلار و تنها 16 کیلوبایت رم داشت

شرح ساختار پروژه
هر برنامه ای در دلفی از یک فایل پروژه (فایل با پسوند dpr) و یک یا چند ماژول (فایل با پسوند پاس) تشکیل شده است. هر کدام از این فایل ها نرم افزار را توضیح می دهند

شرح ساختار ماژول
ساختار ماژول ماژول ها واحدهای برنامه ای هستند که برای قرار دادن قطعات برنامه در نظر گرفته شده اند. با کمک کد برنامه موجود در آنها، همه

شرح عناصر برنامه
عناصر یک برنامه عناصر یک برنامه حداقل بخش های تقسیم ناپذیر آن هستند که هنوز برای کامپایلر اهمیت خاصی دارند. عناصر عبارتند از:

عناصر زبان برنامه نویسی-الفبا
الفبای الفبای پاسکال شیء شامل حروف، اعداد، اعداد هگزا دسیمال، کاراکترهای خاص، فاصله و کلمات رزرو شده است. حروف حروف هستند

عناصر زبان برنامه نویسی - شناسه ها، ثابت ها، عبارات
شناسه شناسه‌ها در Object Pascal نام ثابت‌ها، متغیرها، برچسب‌ها، انواع، اشیا، کلاس‌ها، ویژگی‌ها، رویه‌ها، توابع، ماژول‌ها، برنامه‌ها و یک فیلد هستند.

عبارات پاسکال آبجکت
عناصر اصلی که قسمت اجرایی برنامه از آنها ساخته می شود، ثابت ها، متغیرها و فراخوانی تابع هستند. هر یک از این عناصر با دانش خاص خود مشخص می شود.

عدد صحیح و حساب واقعی
یک عبارت از عملوندها و عملگرها تشکیل شده است. عملگرها بین عملوندها قرار دارند و به اعمالی اشاره می کنند که روی عملوندها انجام می شود. به عنوان عملوند یک عبارت، می توانید استفاده کنید

اولویت عملیات
هنگام ارزیابی مقادیر عبارات، به خاطر داشته باشید که عملگرها دارای اولویت های متفاوتی هستند. Object Pascal عملیات زیر را تعریف می کند: Ø unary not, @;

توابع داخلی ساخت عبارات پیچیده
در Object Pascal واحد برنامه نویسی پایه یک زیر روال است. دو نوع زیر روال وجود دارد: رویه ها و توابع. هم رویه و هم تابع آخرین هستند

انواع داده ها
در ریاضیات متغیرها بر اساس برخی ویژگی های مهم طبقه بندی می شوند. تمایز دقیقی بین واقعی، پیچیده و منطقی وجود دارد

انواع داده های داخلی
هر نوع داده واقعاً موجود، مهم نیست که چقدر در نگاه اول پیچیده به نظر می رسد، با مؤلفه های ساده (انواع اساسی) نشان داده می شود که، به عنوان یک قاعده، همیشه در زبان حرفه ای وجود دارد.

انواع عدد صحیح
محدوده مقادیر ممکن برای انواع عدد صحیح به نمایش داخلی آنها بستگی دارد که می تواند یک، دو، چهار یا هشت بایت باشد. جدول 15.1 ویژگی های عدد صحیح t را نشان می دهد

نمایش علامت اعداد
بسیاری از فیلدهای عددی علامت ندارند، به عنوان مثال، شماره مشترک، آدرس حافظه. برخی از فیلدهای عددی همیشه مثبت هستند، به عنوان مثال، نرخ پرداخت، روز هفته، ارزش PI. دوست

سرریز حسابی
سرریز حسابی - از دست دادن ارقام قابل توجه هنگام ارزیابی مقدار یک عبارت. اگر فقط مقادیر غیر منفی را می توان در یک متغیر ذخیره کرد (نوع BYTE و WORD)

انواع واقعی پردازنده مشترک
بر خلاف انواع ترتیبی که مقادیر آنها همیشه با تعدادی اعداد صحیح مقایسه می شود و بنابراین در رایانه شخصی کاملاً دقیقاً مقادیر انواع واقعی نشان داده می شود.

انواع متن
انواع متن (شخصیت) انواع داده ای هستند که از یک کاراکتر تشکیل شده اند. ویندوز از کد ANSI استفاده می کند (نام موسسه ای که این کد را توسعه داده است - American National Standa

نوع بولی
نوع داده بولی که به نام ریاضیدان انگلیسی قرن نوزدهم جی. بول نامگذاری شده است بسیار ساده به نظر می رسد. اما چند نکته جالب با آن مرتبط است. اول، به داده های این

دستگاه های خروجی
دستگاه های خروجی عمدتاً شامل نمایشگرها و چاپگرها هستند. مانیتور وسیله ای برای نمایش بصری اطلاعات (به صورت متن، جداول، شکل، نقاشی و ...) است. &

فهرست اجزاء برای ورودی و نمایش اطلاعات متنی
کتابخانه اجزای ویژوال دلفی شامل اجزای بسیاری است که به شما امکان نمایش، وارد کردن و ویرایش اطلاعات متنی را می دهد. جدول 16.1 فهرستی از آنها را ارائه می دهد.

نمایش متن در برچسب های برچسب، متن استاتیک و اجزای پانل
برای نمایش برچسب‌های مختلف روی یک فرم، اجزای Label، StaticText (که فقط در دلفی 3 ظاهر می‌شوند) و Panel عمدتا استفاده می‌شوند.

ویرایش و MaskEdit ویندوز
برای نمایش اطلاعات متنی و حتی با قابلیت اضافی اسکرول متون طولانی، می توانید از پنجره های ویرایش و ویرایش Ma نیز استفاده کنید.

پنجره های ویرایش چند خطی یادداشت و RichEdit
اجزای یادداشت و RichEdit پنجره های ویرایش متن چند خطی هستند. آنها، مانند پنجره ویرایش، به عملکردهای زیادی مجهز هستند.

ورودی و نمایش عدد صحیح - اجزای UpDown و SpinEdit
دلفی دارای اجزای تخصصی برای وارد کردن اعداد صحیح است - UpDown و SpinEdit. جزء UpDown تبدیل می شود

انتخابگرهای فهرست - ListBox، CheckBox، CheckListBox و ComboBox
اجزای ListBox و ComboBox لیستی از رشته ها را نمایش می دهند. تفاوت آنها با یکدیگر در درجه اول در این است که ListBox فقط نمایش داده می شود

تابع InputBox
جعبه ورودی یک کادر محاوره ای استاندارد است که در نتیجه تماس با تابع InputBox روی صفحه ظاهر می شود. مقدار تابع InputBox - رشته

رویه ShowMessage
می توانید با استفاده از رویه ShowMessage یا تابع MessageDlg یک پنجره پیام نمایش دهید. رویه ShowMessage

اظهارنامه پرونده
یک فایل یک ساختار داده با نام است که دنباله ای از عناصر داده از همان نوع است و تعداد عناصر دنباله عملا نامحدود است.

هدف فایل
اعلان متغیر فایل فقط نوع اجزای فایل را مشخص می کند. برای اینکه برنامه بتواند داده ها را به یک فایل خروجی دهد یا داده ها را از یک فایل بخواند، باید موارد خاصی را مشخص کنید.

خروجی به فایل
خروجی مستقیم به یک فایل متنی با استفاده از دستور نوشتن یا نوشتن انجام می شود. به طور کلی، این دستورالعمل ها به شرح زیر نوشته شده است.

باز کردن یک فایل برای خروجی
قبل از خروجی به یک فایل، باید آن را باز کنید. اگر برنامه ای که فایل خروجی را تولید می کند قبلاً استفاده شده باشد، ممکن است فایل حاوی نتایج کار برنامه از قبل روی دیسک باشد.

خطاهای باز شدن فایل
تلاش برای باز کردن فایل ممکن است با شکست مواجه شود و باعث خطای زمان اجرا شود. دلایل مختلفی برای باز نشدن فایل ها وجود دارد. به عنوان مثال، برنامه تلاش خواهد کرد

دستگاه های ورودی
دستگاه های ورودی شامل موارد زیر است: صفحه کلید، اسکنر، تبلت. صفحه کلید کامپیوتر وسیله ای برای وارد کردن اطلاعات به کامپیوتر و تامین سیگنال های کنترلی است.

باز کردن یک فایل
باز کردن یک فایل برای ورودی (خواندن) با فراخوانی رویه Reset انجام می شود که دارای یک پارامتر - یک متغیر فایل است. قبل از فراخوانی روش Reset با

خواندن اعداد
باید درک کرد که فایل متنی حاوی اعداد نیست، بلکه تصاویر آنها است. عملی که توسط دستور read یا readln انجام می شود در واقع است

خواندن خطوط
در یک برنامه، یک متغیر رشته ای را می توان با یا بدون طول مشخص اعلام کرد. به عنوان مثال: stroka1: رشته; stroka2

انتهای فایل
فرض کنید مقداری فایل متنی روی دیسک وجود دارد. لازم است محتویات این فایل در یک کادر محاوره ای نمایش داده شود. راه حل مشکل کاملا واضح است: شما باید فایل را باز کنید، خط اول را بخوانید،

توابع چرخه در برنامه. حلقه هایی با شرایط پیش و پس
الگوریتم‌های حل بسیاری از مسائل چرخه‌ای هستند، یعنی برای دستیابی به نتیجه، باید چندین مرتبه دنباله خاصی از اقدامات انجام شود. مثلا برنامه

حلقه FOR
عملگر for در صورتی استفاده می‌شود که دنباله خاصی از اقدامات باید چندین بار انجام شود و تعداد تکرارها از قبل مشخص باشد، به عنوان مثال، برای محاسبه مقادیر یک تابع.

دستورات BREAK و CONTINUE
برای خاتمه دادن فوری دستور حلقه جاری، می توانید از زیربرنامه Break بدون پارامتر استفاده کنید (این زیر برنامه ای است که نقش یک دستور را بازی می کند). به عنوان مثال، هنگامی که در یک آرایه با r شناخته شده است

حلقه های تو در تو
اگر یک چرخه شامل یک یا چند چرخه باشد، آن چرخه ای که شامل چرخه های دیگر در داخل آن باشد، بیرونی نامیده می شود و چرخه ای که در یک چرخه دیگر قرار دارد.

اعلام آرایه
یک آرایه، مانند هر متغیر برنامه، باید قبل از استفاده در قسمت اعلام متغیر اعلام شود. به طور کلی، دستورالعمل اعلان یک آرایه به شکل زیر در مورد است

خروجی آرایه
خروجی آرایه به عنوان خروجی به صفحه نمایشگر (در کادر محاوره ای) مقادیر عناصر آرایه درک می شود. اگر برنامه نیاز به نمایش مقادیر تمام عناصر آرایه دارد،

ورودی آرایه
ورودی آرایه به عنوان فرآیند دریافت مقادیر عناصر آرایه از کاربر (یا از یک فایل) در طول عملیات برنامه درک می شود. راه حل "فرونتال" برای مشکل ورودی

با استفاده از کامپوننت StringGrid
استفاده از مولفه StringGrid برای وارد کردن یک آرایه راحت است. نماد جزء StringGrid در تب Additional قرار دارد (شکل 19.1).

با استفاده از مؤلفه یادداشت
در برخی موارد، می توانید از مؤلفه Memo برای وارد کردن یک آرایه استفاده کنید. مؤلفه یادداشت به شما امکان می دهد متنی را وارد کنید که از تعداد زیادی خط تشکیل شده است، بنابراین راحت است

یافتن حداقل (حداکثر) عنصر یک آرایه
اجازه دهید مشکل یافتن حداقل عنصر یک آرایه را با استفاده از مثال آرایه ای از اعداد صحیح در نظر بگیریم. الگوریتم برای یافتن حداقل (حداکثر) عنصر یک آرایه کاملاً واضح است: اول

جستجوی یک آرایه برای یک عنصر داده شده
هنگام حل بسیاری از مسائل، تعیین اینکه آیا یک آرایه حاوی اطلاعات خاصی است یا خیر، ضروری است. به عنوان مثال، بررسی کنید که آیا نام پتروف در لیست دانش آموزان وجود دارد یا خیر. الاغ

خطاها هنگام استفاده از آرایه ها
هنگام استفاده از آرایه ها، رایج ترین خطا این است که مقدار عبارت زیرنویس از حد مجاز تعیین شده در هنگام اعلام آرایه فراتر می رود. اگر در کا

فهرست کتابشناختی
1. مبانی انفورماتیک: کتاب درسی. راهنمای دانشگاه ها / A.N. موروزویچ، N.N. گویادینووا، V.G. لواشنکو و دیگران؛ اد. A.N. موروزویچ - Minsk: New Knowledge, 2001. - 544p., Ill.

فهرست موضوعی
"چرتکه"، آرایه 167، 276 شکست، 272 سی دی رام، 161 ثابت، 298 ادامه، 273

صفحه 24

انستیتوی فنی روستوف

خدمات و گردشگری

________________________________________________________________

گروه رادیو الکترونیک

لازارنکو اس.و.

سخنرانی شماره 1

در رشته "مدارات و سیگنال های رادیویی"

روستوف-آن-دون

2010

سخنرانی 1

معرفی ویژگی های اصلی سیگنال ها

توسط رشته مدارهای رادیویی و سیگنال ها

زمان: 2 ساعت

موضوعات مورد مطالعه: 1. موضوع، هدف و اهداف دوره

2. نمای کلی دوره، پیوند به سایر رشته ها

3. تاریخچه مختصری از توسعه این رشته

4. روش کلی برای کار بر روی دوره، انواع کلاس ها،

فرم های گزارش، ادبیات آموزشی

5 ویژگی های انرژی سیگنال

6 ویژگی های همبستگی سیگنال های قطعی

7 روش هندسی در تئوری سیگنال

8 نظریه سیگنال متعامد. سری فوریه تعمیم یافته

در این سخنرانی، عناصر زیر از ویژگی صلاحیت اجرا می شود:

دانش آموز باید قوانین اساسی، اصول و روش های آنالیز مدارهای الکتریکی و همچنین روش های مدل سازی مدارها، مدارها و دستگاه های الکتریکی را بداند.

دانش آموز باید بر تکنیک های انجام محاسبات مداری در حالت پایدار و گذرا مسلط باشد.

1. موضوع و اهداف دوره

موضوع رشته مهندسی رادیو مدارها و سیگنالها فرآیندهای الکترومغناطیسی در مدارهای مهندسی رادیویی خطی و غیرخطی، روشهای محاسبه مدارها در حالتهای پایدار و گذرا، سیگنالهای پیوسته و گسسته و ویژگیهای آنها می باشد.

نظم و انضباط موضوعات تحقیق را از عمل می گیرد - مدارها و سیگنال های معمولی از فیزیک - قوانین میدان الکترومغناطیسی او از ریاضیات - دستگاه تحقیق

هدف از مطالعه این رشته، القای مهارت محاسبه ساده ترین مدارهای مهندسی رادیو و آشنایی آنها با الگوریتم های مدرن برای پردازش سیگنال بهینه است.

در نتیجه مطالعه رشته، هر دانش آموز باید

نمایندگی داشته باشید:

در الگوریتم های مدرن برای پردازش سیگنال بهینه؛

روند توسعه نظریه مدارها و سیگنال های رادیویی،

بدانید:

طبقه بندی سیگنال های مهندسی رادیو؛

ویژگی های زمانی و طیفی سیگنال های قطعی.

سیگنال های تصادفی، ویژگی های آنها، همبستگی و تجزیه و تحلیل طیفی سیگنال های تصادفی.

سیگنال های گسسته و ویژگی های آنها.

الگوریتم های پردازش سیگنال دیجیتال،

قادر به استفاده از:

روشهای حل تحلیلی و عددی مشکلات انتقال سیگنال از طریق مدارهای خطی و غیر خطی.

روش‌های تحلیل طیفی و همبستگی سیگنال‌های قطعی و تصادفی،

صاحب:

روش‌های اندازه‌گیری پارامترها و ویژگی‌های اصلی مدارها و سیگنال‌های رادیویی؛

تکنیک های تجزیه و تحلیل عبور سیگنال از مدارها،

تجربه داشتن:

بررسی عبور سیگنال های قطعی از مدارهای ثابت خطی، مدارهای غیر خطی و پارامتری.

محاسبه ساده ترین مدارهای مهندسی رادیو.

جهت گیری عملیاتی آموزش در این رشته با برگزاری یک کارگاه آزمایشگاهی تضمین می شود که در طی آن به هر دانش آموز مهارت های عملی آموزش داده می شود:

کار با دستگاه های اندازه گیری الکتریکی و رادیویی؛

انجام تجزیه و تحلیل سریع شرایط اضطراری در عملکرد قطعات مدارهای مهندسی رادیویی بر اساس نتایج اندازه گیری.

2 مروری کوتاه بر دوره، ارتباط با سایر رشته ها

رشته "مدارات و سیگنال های رادیویی" مبتنی بر دانش استو یاه "ریاضی"، "فیزیک"، "انفورماتیک"، و جذب هنر را فراهم می کنددر فرورفتگی‌های رشته‌های علمی عمومی و خاص، «مترولوژی و رادیوئیسمه رنیم "، دستگاه هایی برای تولید و تشکیل سیگنال های رادیویی "، دستگاه هایی برای دریافت و پردازش سیگنال ها "، مبانی تلویزیون و ویدئو O تکنولوژی "," نظریه آماری سیستم های مهندسی رادیو "," مهندسی رادیوو سیستم ها "، پروژه دوره و دیپلمتیروانی

مطالعه رشته "مدارها و سیگنال های رادیویی" تفکر مهندسی را در دانش آموزان توسعه می دهد، آنها را برای تسلط بر رشته های خاص آماده می کند.

هدف آموزش این رشته:

برای مطالعه عمیق توسط دانشجویان قوانین اساسی، اصول و روش های تجزیه و تحلیل مدارهای الکتریکی، جوهر فیزیکی فرآیندهای الکترومغناطیسی در دستگاه های الکترونیکی؛

القای مهارت های جامد در تجزیه و تحلیل فرآیندهای حالت پایدار و گذرا در مدارها، و همچنین در انجام آزمایش ها به منظور تعیین ویژگی ها و پارامترهای مدارهای الکتریکی.

این رشته شامل 5 بخش است:

1 سیگنال ها

2 عبور سیگنال از مدارهای خطی.

3 مدارهای غیر خطی و پارامتری.

4 بازخورد و مدارهای خود نوسانی

5 اصل فیلتر کردن سیگنال دیجیتال

3. تاریخچه مختصر توسعه رشته

ظهور نظریه مدارهای مهندسی برق و رادیو به طور جدایی ناپذیری با عمل مرتبط است: با شکل گیری مهندسی برق، مهندسی رادیو و الکترونیک رادیویی. بسیاری از دانشمندان داخلی و خارجی در توسعه این حوزه ها و نظریه آنها سهیم بوده اند.

پدیده های الکتریسیته و مغناطیس از دیرباز برای بشر شناخته شده است. با این حال، در نیمه دوم قرن هجدهم، آنها به طور جدی مورد مطالعه قرار گرفتند، هاله های رمز و راز و ماوراء طبیعی از آنها شروع به شکستن کردند.

قبلاً میخائیل واسیلیویچ لومونوسوف (1711 - 1765) فرض بر این است که در طبیعت یک الکتریسیته وجود دارد و پدیده های الکتریکی و مغناطیسی به صورت ارگانیک به هم مرتبط هستند. آکادمیک روسی فرانس اپینوس سهم بزرگی در علم الکتریسیته داشت (1724 - 1802).

توسعه سریع دکترین پدیده های الکترومغناطیسی درنوزدهم قرن، ناشی از توسعه فشرده تولید ماشین. در این زمان بشریت برای نیازهای عملی خود تلگراف، تلفن، روشنایی الکتریکی، جوشکاری فلزات، ژنراتورهای الکتریکی و موتورهای الکتریکی را اختراع می کند.

اجازه دهید به ترتیب زمانی برجسته ترین مراحل در توسعه نظریه الکترومغناطیس را نشان دهیم.

در سال 1785 سال فیزیکدان فرانسوی چارلز آویز پاسخ (1736 - 1806) قانون برهمکنش مکانیکی بارهای الکتریکی (قانون کولن) را تعیین کرد..

در سال 1819م سال دانمارکی ارستد هانس کریستین (1777 - 1851) عمل جریان الکتریکی را بر روی یک سوزن مغناطیسی کشف کرد و در 1820 سال فیزیکدان فرانسوی آمپر آندره ماری (1775 - 1836) یک اندازه گیری کمی (نیروی) اعمال شده از سمت میدان مغناطیسی بر روی بخش هادی (قانون آمپر) ایجاد کرد..

در سال 1827م سال فیزیکدان آلمانی اوم گئورگ سیمون (1787 - 1854) به طور تجربی رابطه بین تن و ولتاژ را برای یک بخش از یک هادی فلزی به دست آورد (قانون اهم).

در سال 1831 مایکل فارادی فیزیکدان انگلیسی (1791 - 1867) قانون القای الکترومغناطیسی را تعیین کرد و در 1832 فیزیکدان روسی امیلی کریستیانوویچ لنز (1804 - 1865) اصل عمومیت و برگشت پذیری پدیده های الکتریکی و مغناطیسی را تدوین کرد.

در سال 1873 سال، بر اساس تعمیم داده های تجربی در مورد الکتریسیته و مغناطیس، دانشمند انگلیسی J.C. Maxwell فرضیه ای برای وجود امواج الکترومغناطیسی مطرح کرد و نظریه ای برای توصیف آنها ارائه کرد.

در سال 1888 سال فیزیکدان آلمانی هرتز هاینریش رودولف (1857 - 1894) به طور تجربی وجود تابش امواج الکترومغناطیسی را ثابت کرد.

استفاده عملی از امواج رادیویی اولین بار توسط دانشمند روسی الکساندر استپانوویچ پوپوف انجام شد(1859 - 1905)، که در 7 مه 1895 در نشست فیزیکدان روسی نشان داده شد - فرستنده جامعه شیمیایی (دستگاه جرقه) و گیرنده امواج الکترومغناطیسی (ردیاب صاعقه) .

اواخر نوزدهم قرن ها در روسیه، مهندسان و دانشمندان معروف Lodygin Alexander Nikolaevich کار کردند (1847 - 1923), که اولین لامپ رشته ای جهان را خلق کرد (1873); یابلوچکوف پاول نیکولایویچ (1847 - 1894), شمع الکتریکی را توسعه داد (1876); دولیوو-دوبروولسکی میخائیل اوسیپوویچ (1861 - 1919), یک سیستم سه فاز جریان ایجاد کرد (1889) و بنیانگذار انرژی مدرن

در قرن نوزدهم در قرن حاضر، تجزیه و تحلیل مدارهای الکتریکی یکی از وظایف مهندسی برق بود. مدارهای الکتریکی با توجه به قوانین فیزیکی صرفاً که رفتار آنها را تحت تأثیر بارهای الکتریکی، ولتاژها و جریان ها توصیف می کند، مورد مطالعه و محاسبه قرار گرفتند. این قوانین فیزیکی اساس تئوری مدارهای مهندسی برق و رادیو را تشکیل دادند.

در 1893 - 1894 سال‌ها، آثار سی. اشتاینمتز و آ. کنلی روشی به اصطلاح نمادین را توسعه دادند که ابتدا برای نوسانات مکانیکی در فیزیک به کار رفت و سپس به مهندسی برق منتقل شد، جایی که مقادیر پیچیده شروع به استفاده برای ارائه کلی از تصویر دامنه فاز از یک نوسان سینوسی ثابت.

بر اساس کار هرتز(1888) و سپس پوپینا (1892) توسط طنین و تنظیممدارهای RLC و سیستم های نوسانی جفت شده، مشکلاتی در تعیین ویژگی های انتقال زنجیره ها به وجود آمده است.

در سال 1889م سال A. Kennelly به طور رسمی توسعه یافته است - یک روش ریاضی برای تبدیل معادل مدارهای الکتریکی

در نیمه دومنوزدهم قرن ماکسول و هلمهولتز روش‌هایی را برای جریان‌های حلقه و ولتاژهای گرهی (پتانسیل‌ها) توسعه دادند که اساس روش‌های تحلیل ماتریسی و توپولوژیکی در زمان‌های بعد را تشکیل دادند. تعریف هلمهولتز از اصل SUPERPOSITION بسیار مهم بود. در نظر گرفتن جداگانه چندین فرآیند ساده در یک مدار با جمع جبری بعدی این فرآیندها به یک پدیده الکتریکی پیچیده تر در همان مدار. روش برهم نهی حل نظری طیف وسیعی از مسائل را که قبلاً نامحلول و قابل بررسی تجربی تلقی می شدند، امکان پذیر ساخت.

گام مهم بعدی در شکل گیری نظریه مدارهای مهندسی برق و رادیو، معرفی 1899 سال مفهوم مقاومت پیچیده مدار الکتریکی در برابر جریان متناوب.

یک مرحله مهم در شکل گیری تئوری مدارهای مهندسی برق و رادیو، مطالعه ویژگی های فرکانس مدارها بود. اولین ایده ها در این راستا با نام هلمهولتز نیز مرتبط است که از اصل برهم نهی و روش تحلیل هارمونیک برای تجزیه و تحلیل استفاده کرد. بسط تابع را در سری فوریه اعمال کرد.

اواخر نوزدهم قرن، مفاهیم مدارهای T و U شکل معرفی شد (آنها را چهار قطبی نامیدند). تقریباً در همان زمان، مفهوم فیلترهای الکتریکی به وجود آمد.

پایه و اساس نظریه مدرن مدارهای مهندسی رادیو و به طور کلی مهندسی رادیو توسط هموطنان ما M.B. Shuleikin، B.A.Vedensky، A.I.Berg، A.L. Mints، V.A. Kotelnikov، A.N. Mandelshtamm، N.D..Papaleksi و بسیاری دیگر گذاشته شد.

4 روش کلی کار در دوره، انواع درس، فرم های گزارش، ادبیات آموزشی

مطالعه این رشته در کلاس های سخنرانی، آزمایشگاهی و عملی انجام می شود.

سخنرانی یکی از مهم ترین انواع آموزش و با O زمینه را برای یادگیری تئوری فراهم می کند. آنها پایه ای سیستماتیک برای دانش علمی در این رشته فراهم می کنند و بر آموزش تمرکز می کننده در پیچیده ترین و کلیدی ترین مسائل، فعالیت شناختی فعال آنها را تحریک می کند، تفکر خلاق را شکل می دهد.

در سخنرانی ها، همراه با اصول، لازم استو ممکن است درجه گرایش آموزش عملی. ارائه مواد به تمرین نظامی، اشیاء خاص تجهیزات ویژه، که در آن مدارهای الکتریکی استفاده می شود، مرتبط است.

تمرینات آزمایشگاهی با هدف آموزش روش های ec به دانش آموزان انجام می شودبا تحقیقات تجربی و علمی، برای القای مهارت های تجزیه و تحلیل علمی و تعمیم نتایج به دست آمده، مهارت در کار با آزمایشگاه O معدن، ابزار دقیق و محاسبات x هیچکس

در آماده سازی برای کلاس های آزمایشگاهی، دانش آموزان به طور مستقل یا (در صورت لزوم) در مشاوره های هدفمند، موارد مناسب را مطالعه می کنندیو مواد نظری، روش کلی برای انجام تحقیق، فرم های گزارش را تهیه کنید (نمودار نصب آزمایشگاه، جداول لازم را ترسیم کنید).

آزمایش بخش اصلی کار آزمایشگاهی و واقعی استو توسط هر دانش آموز به طور مستقل مطابق با کتابچه راهنمای کار آزمایشگاهی انجام می شود. قبل از انجام آزمایش، الف n نظرسنجی در قالب یک بروشور که هدف آن بررسی کیفیت است O آموزش دانشجویان برای کارهای آزمایشگاهی در عین حال، توجه به دانش مطالب نظری، روش انجام کار، ماهیت نتایج مورد انتظار ضروری است. هنگام پذیرش گزارش باید الف را در نظر بگیریدبه دقت ثبت نام، انطباق دانشجو با الزامات ESKD، پول نقدو اصل و صحت نتیجه گیری های لازم

تمرینات عملی با هدف توسعه مهارت در حل انجام می شوده وظایف nii، تولید محاسبات. محتوای اصلی آنها درست استبه کار فنی هر دانش آموز قسمت پشتی برای آموزش عملی بیرون آورده می شودآ چی دارای ماهیت کاربردی است. بالا بردن سطح نرم افزارهای کامپیوترید پخت و پز در آموزش عملی با انجام محاسبات انجام می شوده با کمک ریزمحاسبه های قابل برنامه ریزی یا کامپیوترهای شخصی. در ابتدای هر درس، یک مسابقه، هدف گربه انجام می شود O rogo - بررسی آمادگی دانش آموزان برای درس، و همچنین - فعال کردنآ فعالیت شناختی آنها

در فرآیند تسلط بر محتوای این رشته در بین دانش آموزان، سیستمو مهارت های روش شناختی و مهارت های کار مستقل شکل می گیرد. توانایی پرسیدن صحیح یک سوال، قرار دادن الف به دانش آموزان آموزش داده می شود O مهمترین وظیفه، گزارش در مورد ماهیت کار انجام شده، استفاده از قبل استبا کمک های بصری و بصری.

برای ایجاد مهارت های اولیه در آماده سازی و برگزاری جلسات آموزشی، جذب دانشجویان به عنوان دستیار مسئول کلاس های آزمایشگاهی پیش بینی شده است.

از جمله مهمترین زمینه های تقویت توان شناختیمن هستم مشکل یادگیری به بدن دانش آموز مربوط می شود. برای پیاده سازی آن با O موقعیت های مشکل برای دوره به عنوان یک کل، برای موضوعات فردی و برای O درخواست هایی که در حال اجرا هستند:

با معرفی مفاهیم مشکل‌آفرین جدید که نشان می‌دهد چگونه از نظر تاریخی ظاهر شده‌اند و چگونه اعمال می‌شوند.

با برخورد دانش آموز با تضادهای بین پدیده های جدیده نیاس و مفاهیم قدیمی;

با نیاز به انتخاب اطلاعات مناسب؛

استفاده از تضادهای موجود بین دانش موجود در صه نتایج راه حل و الزامات تمرین؛

ارائه حقایق و پدیده هایی که در نگاه اول قابل توضیح نیستند

با استفاده از قوانین شناخته شده؛

با شناسایی ارتباطات بین موضوعی و ارتباط بین پدیده ها.

در فرآیند مطالعه رشته، کنترل جذب مطالب در تمامی کلاس های عملی به صورت جلسه توجیهی و در مبحث 1 و 2 به صورت آزمون دو ساعته ارائه می شود.

برای تعیین کیفیت آموزش به طور کلی برای رشته، رفتار کنیدتی امتحان شیا دانش آموزانی که کلیه الزامات برنامه درسی را تکمیل کرده و کلیه کارهای آزمایشگاهی را گزارش داده اند مجاز به شرکت در آزمون هستند. v نمرات مثبت در کار دوره. امتحانات در سبیل برگزار می شودتی با توضیحات مکتوب لازم روی تخته سیاه (فرمول ها، نمودارها و ...) فرم دهید. به هر دانش آموز بیش از 30 دقیقه زمان داده می شود تا آماده شود. برای آماده شدن برای پاسخ، دانش آموزان می توانند استفاده کنند O ارائه مطالب روش شناختی و مرجع مجاز توسط رئیس بخشه ریال آماده سازی برای پاسخ می تواند به صورت کتبی انجام شود. رئیس اداره می تواند دانش آموزانی را که نشان داده اند از قبولی در آزمون معاف کندتی دانش شخصی بر اساس نتایج کنترل فعلی، با ارزیابی n ki "عالی".

بنابراین، رشته "مدارات و سیگنال های رادیویی" استمن هستم یک سیستم متمرکز و در عین حال کاملاً کامل است وآ دانش کاملی که به مهندس رادیو اجازه می دهد تا آزادانه در مهم ترین مسائل عملکرد دستگاه ها و سیستم های فنی رادیویی خاص حرکت کند.

ادبیات آموزشی پایه:

1. S. I. Baskakov مدارها و سیگنال های مهندسی رادیو. ویرایش 3. M .: دبیرستان، 2000.

ادبیات اضافی

2. S. I. Baskakov مدارها و سیگنال های مهندسی رادیو. راهنمای حل مسائل: کتاب درسی. کتابچه راهنمای مهندسی رادیو متخصص. دانشگاه ها. - چاپ دوم. م .: دبیرستان o la، 2002.

3. پوپوف وی.پی. مبانی نظریه مدار. کتاب درسی. برای دانشگاه ها.-3rd ed. م .: دبیرستانحدود لا، 2000.

5 ویژگی های انرژی سیگنال

ویژگی های اصلی انرژی یک سیگنال واقعی عبارتند از:

1) توان لحظه ای، به عنوان مربع مقدار لحظه ای یک سیگنال تعریف می شود

اگر - ولتاژ یا جریان، پس توان لحظه ای آزاد شده روی مقاومت و 1 اهم

توان لحظه ای افزایشی نیست، یعنی توان لحظه ای مجموع سیگنال ها با مجموع توان های لحظه ای آنها برابر نیست:

2) انرژی در بازه زمانی به صورت یکپارچه از توان لحظه ای بیان می شود

3) میانگین توان در یک بازه با مقدار انرژی سیگنال در این بازه تعیین می شود که به واحد زمان اشاره می شود.

جایی که.

اگر سیگنال برای یک بازه زمانی بی نهایت داده شود، میانگین توان به صورت زیر تعیین می شود:

سیستم‌های انتقال اطلاعات به گونه‌ای طراحی شده‌اند که اطلاعات با حداقل انرژی و توان سیگنال با اعوجاج کمتری نسبت به تعیین‌شده منتقل شود.

انرژی و توان سیگنال‌ها که در یک بازه زمانی دلخواه تعیین می‌شود، می‌تواند افزایشی باشد اگر سیگنال‌ها در این بازه زمانی متعامد باشند. دو سیگنال و را در نظر بگیرید که در بازه زمانی تنظیم شده اند. انرژی و توان مجموع این سیگنال ها به صورت زیر بیان می شود:

, (1)

. (2)

اینجا، و، - انرژی و قدرت سیگنال های اول و دوم، انرژی متقابل و قدرت متقابل این سیگنال ها (یا انرژی و قدرت تعامل آنها). اگر شرایط فراهم باشد

سپس سیگنال ها و در طول بازه زمانی متعامد و عبارات نامیده می شوند(1) و (2) شکل می گیرند

مفهوم متعامد بودن سیگنال ها لزوماً با فاصله تعیین آنها همراه است.

در رابطه با سیگنال های پیچیده از مفاهیم توان لحظه ای، انرژی و توان متوسط نیز استفاده می شود. این مقادیر به گونه ای معرفی می شوند که ویژگی های انرژی سیگنال پیچیده مقادیر واقعی باشند.

1. توان لحظه ای با حاصلضرب سیگنال پیچیده تعیین می شودبه یک سیگنال مزدوج پیچیده

2. انرژی سیگنالدر طول بازه زمانی، طبق تعریف، برابر است

3. قدرت سیگنالدر بازه به عنوان تعریف شده است

دو سیگنال پیچیده و در یک بازه زمانی داده شده، متعامد هستند اگر توان (یا انرژی) متقابل آنها صفر باشد.

6 ویژگی های همبستگی سیگنال های تعیین شده

یکی از مهم ترین ویژگی های زمانی یک سیگنال، تابع همبستگی خودکار (ACF) است که امکان قضاوت در مورد درجه اتصال (همبستگی) یک سیگنال را با کپی تغییر زمان آن ممکن می سازد.

برای یک سیگنال واقعی مشخص شده در بازه زمانیو از نظر انرژی محدود است، تابع همبستگی با عبارت زیر تعیین می شود:

, (3)

جایی که - مقدار تغییر زمانی سیگنال

برای هر مقدار، تابع همبستگی خودکار با مقداری عددی بیان می شود.

از (3) نتیجه می شود که ACF تابعی زوج از تغییر زمان است. در واقع، جایگزینی در (3) متغیر on، دریافت می کنیم

هنگامی که شباهت سیگنال با کپی بدون تغییر آن بیشترین و عملکرد استبه حداکثر مقدار برابر با انرژی کل سیگنال می رسد

با افزایش، عملکرد همه سیگنال‌ها، به جز سیگنال‌های دوره‌ای، کاهش می‌یابد (نه لزوماً یکنواخت) و با جابجایی نسبی سیگنال‌ها و مقداری بیش از مدت زمان سیگنال، از بین می‌رود.

تابع خودهمبستگی یک سیگنال تناوبی، خود یک تابع تناوبی با همان دوره است.

برای ارزیابی درجه تشابه دو سیگنال، از تابع همبستگی متقاطع (CCF) استفاده می شود که با بیان تعیین می شود.

اینجا و - سیگنال هایی که در یک بازه زمانی بی نهایت داده می شوندو دارای انرژی محدود

اگر به جای تأخیر در سیگنال، پیشروی سیگنال اول را در نظر بگیریم، مقدار تغییر نمی کند.

تابع خودهمبستگی یک مورد خاص از CCF است، زمانی که سیگنال ها وهمان هستند.

در مقابل تابع در حالت کلی حتی نسبی نیست و می تواند به حداکثر هر سه برسد.

مقدار انرژی متقابل سیگنال ها را تعیین می کند و

7 روش هندسی در تئوری سیگنالها

هنگام حل بسیاری از مسائل نظری و کاربردی مهندسی رادیو، سؤالات زیر مطرح می شود: 1) به چه معنا می توانیم در مورد بزرگی سیگنال صحبت کنیم، مثلاً استدلال کنیم که یک سیگنال به طور قابل توجهی بر دیگری برتری دارد. 2) آیا می توان به طور عینی ارزیابی کرد که دو سیگنال متفاوت چقدر شبیه یکدیگر هستند؟

در XX v تحلیل عملکردی ایجاد شد شاخه ای از ریاضیات که ایده های شهودی ما را در مورد ساختار هندسی فضا خلاصه می کند. معلوم شد که ایده‌های تحلیل عملکردی ایجاد یک نظریه منسجم از سیگنال‌ها را ممکن می‌سازد، که مبتنی بر مفهوم سیگنال به عنوان یک بردار در یک فضای بی‌بعدی خاص ساخته شده است.

فضای سیگنال خطی اجازه دهید -سیگنال های زیادی دلیل ترکیب این اجسام وجود برخی از خصوصیات مشترک برای همه عناصر مجموعه.

مطالعه خصوصیات سیگنال هایی که چنین مجموعه هایی را تشکیل می دهند زمانی مثمر ثمر می شود که بتوان برخی از عناصر مجموعه را از طریق عناصر دیگر بیان کرد. مرسوم است که می گویند بسیاری از سیگنال ها دارای ساختار خاصی هستند. انتخاب این یا آن ساختار باید با ملاحظات فیزیکی دیکته شود. بنابراین، همانطور که در مورد ارتعاشات الکتریکی اعمال می شود، مشخص است که می توان آنها را اضافه کرد و همچنین در یک ضریب مقیاس دلخواه ضرب کرد. این امکان معرفی ساختار فضای خطی را در مجموعه سیگنال ها فراهم می کند.

اگر بدیهیات زیر درست باشند، مجموعه سیگنال‌ها یک فضای خطی واقعی را تشکیل می‌دهند:

1. هر سیگنالی برای هر یک فقط مقادیر واقعی را می گیرد.

2. برای هر و جمع آنها وجود دارد و در آن نیز موجود است. عملیات جمع کردن جابجایی: و انجمنی: است.

3. برای هر سیگنال و هر عدد واقعی، سیگنال تعریف می شود=.

4. مجموعه M شامل یک عنصر صفر ویژه است، به طوری که  برای همه است.

اگر مدل‌های ریاضی سیگنال‌ها مقادیر پیچیده را بگیرند، با فرض اصل موضوع 3 با ضرب در عدد مختلط به مفهوم فضای خطی مختلط می رسیم.

معرفی ساختار فضای خطی اولین گام به سوی تفسیر هندسی سیگنال ها است. عناصر فضاهای خطی اغلب بردار نامیده می شوند که بر قیاس بین ویژگی های این اشیاء و بردارهای سه بعدی معمولی تأکید می کنند.

محدودیت های اعمال شده توسط بدیهیات فضای خطی بسیار سخت است. هر مجموعه ای از سیگنال ها یک فضای خطی به نظر نمی رسد.

مفهوم پایه مختصات همانطور که در فضای سه بعدی معمولی، در فضای خطی سیگنال ها، یک زیرمجموعه خاص قابل تشخیص است که نقش محورهای مختصات را ایفا می کند.

آنها می گویند که مجموعه بردارها (}, تعلق، به صورت خطی مستقل است اگر برابری باشد

تنها در صورتی امکان پذیر است که همه ضرایب عددی به طور همزمان ناپدید شوند.

سیستم بردارهای مستقل خطی پایه مختصاتی را در فضای خطی تشکیل می دهد. اگر تجزیه برخی از سیگنال به صورت داده شده است

سپس اعداد () پیش بینی سیگنال نسبت به مبنای انتخاب شده است.

در مسائل تئوری سیگنال، تعداد بردارهای پایه، به عنوان یک قاعده، بی نهایت زیاد است. به چنین فضاهای خطی بی‌بعدی می‌گویند. به طور طبیعی، نظریه این فضاها را نمی توان در طرح رسمی جبر خطی، جایی که تعداد بردارهای پایه همیشه محدود است، گنجاند.

فضای خطی نرمال شده انرژی سیگنال برای ادامه و تعمیق تفسیر هندسی تئوری سیگنال ها، لازم است مفهوم جدیدی معرفی شود که در معنای آن با طول بردار مطابقت دارد. این اجازه می دهد تا نه تنها معنای دقیقی به بیان شکل "سیگنال اول بزرگتر از دومی" بدهد، بلکه نشان دهد که چقدر بزرگتر است.

طول یک بردار در ریاضیات هنجار آن نامیده می شود. فضای خطی سیگنال‌ها در صورتی نرمال می‌شود که هر بردار به طور منحصربه‌فردی با عدد مرتبط باشد هنجار این بردار، و بدیهیات زیر از فضای هنجار برآورده شده است:

1. هنجار غیر منفی است، یعنی.. هنجار اگر و فقط اگر .

2. تساوی برای هر عددی صادق است.

3. اگر و دو بردار از , سپس نابرابری مثلث برقرار است:.

می توان راه های مختلفی برای معرفی نرخ سیگنال ها پیشنهاد کرد. در مهندسی رادیو، اغلب اعتقاد بر این است که سیگنال های آنالوگ واقعی دارای هنجار هستند

(4)

(از دو مقدار ممکن ریشه، یک مقدار مثبت انتخاب می شود). برای سیگنال های پیچیده، هنجار

جایی که * - نماد ارزش مزدوج پیچیده مربع هنجار انرژی سیگنال نامیده می شود

این انرژی است که در یک مقاومت با مقاومت آزاد می شود 1 اهم، اگر در پایانه های آن ولتاژ وجود داشته باشد.

نرخ سیگنال را با استفاده از فرمول تعیین کنید (4) به دلایل زیر توصیه می شود:

1. در مهندسی رادیویی، بزرگی یک سیگنال اغلب بر اساس اثر انرژی کل، به عنوان مثال، مقدار گرمای آزاد شده در یک مقاومت، قضاوت می شود.

2. به نظر می رسد که هنجار انرژی نسبت به تغییرات شکل سیگنال "غیر حساس" است، شاید قابل توجه باشد، اما در دوره های زمانی کوتاه رخ می دهد.

فضای هنجار خطی با مقدار محدود هنجار فرم (1.15) فضای توابع با مربع انتگرال پذیر نامیده می شود و به اختصار نشان داده می شود.

8 نظریه سیگنال های متعامد. سری فوریه عمومی

با معرفی ساختار یک فضای خطی در مجموعه سیگنال ها، با تعیین هنجار و متریک، ما، با این وجود، از فرصت محاسبه چنین مشخصه ای مانند زاویه بین دو بردار محروم هستیم. این را می توان با فرمول بندی مفهوم مهم حاصل ضرب اسکالر عناصر یک فضای خطی انجام داد.

محصول نقطه ای سیگنال ها به یاد بیاورید که اگر دو بردار در یک فضای سه بعدی معمولی شناخته شوند، مجذور مدول مجموع آنها

حاصلضرب نقطه ای این بردارها بسته به زاویه بین آنها کجاست.

بر اساس قیاس، انرژی حاصل از مجموع دو سیگنال را محاسبه می کنیم و:

. (5)

برخلاف خود سیگنال ها، انرژی آنها غیرافزودنی است - انرژی سیگنال کل حاوی انرژی متقابل است.

. (6)

مقایسه فرمول ها(5) و (6) حاصل ضرب اسکالر سیگنال های واقعی را تعریف کنید و:

محصول نقطه ای دارای خواص زیر است:

، یک عدد واقعی کجاست.

فضای خطی با چنین حاصل ضرب اسکالر، کامل به این معنا که شامل تمام نقاط حدی هر دنباله بردار همگرا از این فضا است، فضای هیلبرت واقعی نامیده می شود.

نابرابری اساسی کوشی-بونیاکوفسکی

اگر سیگنال ها مقادیر پیچیده ای بگیرند، فضای پیچیده هیلبرت را می توان با وارد کردن حاصل ضرب نقطه ای در آن با فرمول تعریف کرد.

به طوری که.

سیگنال های متعامد و سری فوریه تعمیم یافته. دو سیگنال متعامد نامیده می شوند که حاصل ضرب نقطه آنها و در نتیجه انرژی متقابل آنها صفر باشد:

اجازه دهید - فضای سیگنال های هیلبرت با مقدار انرژی محدود. این سیگنال ها در یک دوره زمانی محدود یا نامحدود تعریف می شوند. فرض کنید که یک سیستم نامتناهی از توابع روی همان بخش داده شده است, متعامد با یکدیگر و دارای هنجارهای واحد:

آنها می گویند که در این مورد یک مبنای متعارف در فضای سیگنال مشخص شده است.

بیایید یک سیگنال دلخواه را در یک ردیف گسترش دهیم:

(7)

عملکرد (7) سری فوریه تعمیم یافته سیگنال در مبنای انتخاب شده نامیده می شود.

ضرایب این سری به شرح زیر است. یک تابع اصلی با یک عدد دلخواه بگیرید، دو طرف تساوی را ضرب کنید (7) و سپس نتایج را در طول زمان ادغام کنید:

. (8)

از آنجایی که پایه در سمت راست برابری متعارف است (8) بنابراین فقط یک عضو از مجموع با یک عدد باقی می ماند

امکان نمایش سیگنال ها با استفاده از سری فوریه تعمیم یافته یک واقعیت اساسی است. به جای مطالعه وابستگی عملکردی در مجموعه ای از نقاط غیرقابل شمارش، این فرصت را به دست می آوریم که این سیگنال ها را با یک سیستم قابل شمارش (اما، به طور کلی، بی نهایت) از ضرایب سری فوریه تعمیم یافته مشخص کنیم.

انرژی سیگنال، به شکل یک سری فوریه تعمیم یافته نشان داده شده است. برخی از سیگنال‌ها را که در یک سری در سیستم پایه متعارف گسترش یافته‌اند در نظر بگیرید:

و انرژی آن را با جایگزین کردن مستقیم این سری به انتگرال مربوطه محاسبه کنید:

(9)

از آنجایی که سیستم پایه توابع متعامد است، مجموع (9) فقط اعضای دارای اعداد غیر صفر خواهند بود. این یک نتیجه شگفت انگیز به ما می دهد:

معنای این فرمول به شرح زیر است: انرژی سیگنال مجموع انرژی تمام اجزایی است که سری فوریه تعمیم یافته از آنها تشکیل شده است.

مدرس ارشد گروه رادیو الکترونیک س.لازارنکو

هنگام مطالعه تئوری تعمیم یافته سیگنال ها، موارد زیر در نظر گرفته می شود.

1. مشخصات اساسی و روش های تجزیه و تحلیل سیگنال های مورد استفاده در مهندسی رادیو برای انتقال اطلاعات.

2. انواع اصلی تبدیل سیگنال در فرآیند ساخت کانال.

3. روش های ساخت و روش های تجزیه و تحلیل مدارهای مهندسی رادیو که به وسیله آنها عملیات روی سیگنال انجام می شود.

سیگنال های رادیویی را می توان به عنوان سیگنال هایی تعریف کرد که در مهندسی رادیو استفاده می شوند. با توجه به هدف آنها، سیگنال های فنی رادیویی به سیگنال ها تقسیم می شوند:

پخش رادیویی،

تلویزیون،

تلگراف،

رادار،

ناوبری رادیویی،

تله متری و غیره

تمام سیگنال های رادیویی مدوله شده اند. هنگام تشکیل سیگنال های مدوله شده، از سیگنال های اولیه فرکانس پایین (آنالوگ، گسسته، دیجیتال) استفاده می شود.

سیگنال آنالوگ قانون تغییر پیام ارسال شده را تکرار می کند.

سیگنال گسسته - منبع پیام اطلاعات را در فواصل زمانی معینی (مثلاً در مورد آب و هوا) منتقل می کند، علاوه بر این، می توان یک منبع گسسته را در نتیجه نمونه برداری در زمان سیگنال آنالوگ به دست آورد.

سیگنال دیجیتال نمایش یک پیام به صورت دیجیتال است. مثال: یک پیام متنی در یک سیگنال دیجیتال کدگذاری می شود.

همه کاراکترهای پیام را می توان در کدهای باینری، هگزادسیمال و سایر کدها رمزگذاری کرد. کدگذاری به طور خودکار با استفاده از یک رمزگذار انجام می شود. بنابراین، نمادهای کد به سیگنال های استاندارد تبدیل می شوند.

مزیت انتقال داده دیجیتال، ایمنی بالای نویز است. تبدیل معکوس با استفاده از مبدل دیجیتال به آنالوگ انجام می شود.

مدل های ریاضی سیگنال ها

هنگام مطالعه ویژگی‌های کلی سیگنال‌ها، معمولاً از ماهیت فیزیکی و هدف آنها منحرف می‌شویم و آنها را با یک مدل ریاضی جایگزین می‌کنیم.

مدل ریاضی - روش انتخاب شده برای توصیف ریاضی سیگنال که منعکس کننده اساسی ترین ویژگی های سیگنال است. بر اساس یک مدل ریاضی، امکان طبقه بندی سیگنال ها به منظور تعیین ویژگی های کلی و تفاوت های اساسی آنها وجود دارد.

سیگنال های رادیویی معمولاً به دو دسته تقسیم می شوند:

سیگنال های قطعی،

سیگنال های تصادفی

سیگنال قطعی سیگنالی است که مقدار آن در هر زمان یک مقدار شناخته شده است یا می تواند از قبل محاسبه شود.

سیگنال تصادفی سیگنالی است که مقدار لحظه ای آن یک متغیر تصادفی است (مثلاً یک سیگنال صوتی).

مدل های ریاضی سیگنال های قطعی

سیگنال های قطعی به دو دسته تقسیم می شوند:

تناوبی،

غیر دوره ای

اجازه دهید س ( تی ) - سیگنال قطعی سیگنال های دوره ای با تابع تناوبی زمان توصیف می شوند:

و در طول دوره تکرار می شوند تی ... تقریبا تی >> تی ... بقیه سیگنال ها غیر تناوبی هستند.

پالس سیگنالی است که مقدار آن برای یک بازه زمانی محدود (عرض پالس) با صفر متفاوت است ).

با این حال، هنگام توصیف یک مدل ریاضی، از توابعی استفاده می شود که در یک بازه زمانی نامحدود مشخص می شوند. مفهوم مدت زمان پالس موثر (عملی) معرفی شده است:

حرکت نمایی.

به عنوان مثال: تعیین مدت زمان موثر یک پالس نمایی به عنوان فاصله زمانی که در طی آن مقدار سیگنال 10 برابر کاهش می یابد. پهنای پالس موثر برای نقاشی را تعیین کنید:

ویژگی های انرژی سیگنال . توان لحظه ای قدرت سیگنال در عرض 1 اهم است:

برای یک سیگنال غیر تناوبی، مفهوم انرژی در مقاومت 1 اهم را معرفی می کنیم:

برای یک سیگنال دوره ای، مفهوم توان متوسط معرفی شده است:

محدوده دینامیکی یک سیگنال به عنوان نسبت حداکثر تعریف می شود پ ( تی ) به آن حداقل پ ( تی ) ، که به شما امکان می دهد یک کیفیت انتقال داده شده را ارائه دهید (معمولاً در دسی بل بیان می شود):

گفتار آرام گوینده دارای محدوده دینامیکی حدود 25 ... 30 دسی بل است، برای یک ارکستر سمفونیک تا 90 دسی بل. انتخاب یک مقدار پ دقیقه مرتبط با سطح تداخل:
.

بزرگی

ظرفیت کانال نامیده می شود.

انتقال سیگنال بدون تحریف تنها به شرطی امکان پذیر است که حجم سیگنال در ظرفیت کانال "مناسب" باشد.

در نتیجه، شرایط کلی برای تطبیق یک سیگنال با یک کانال انتقال اطلاعات توسط رابطه تعیین می شود

این شرط اصلی برای تطبیق پویا منبع پیام و کانال اطلاعات است.

همانطور که در بالا ذکر شد، سیگنال های ارسالی به طور واضح با پیام های ارسال شده مرتبط هستند. توصیف ریاضی یک سیگنال تابعی از زمان است س(تی). سیگنال های ارتباطی را می توان بر اساس چندین معیار طبقه بندی کرد.

در نظریه پیام، سیگنال ها در درجه اول به قطعی (منظم) و تصادفی تقسیم می شوند. سیگنال نامیده می شود قطعی،اگر بتوان آن را با یک تابع شناخته شده از زمان توصیف کرد. بنابراین، یک سیگنال قطعی به عنوان سیگنالی شناخته می شود که مربوط به یک پیام مخابره شده شناخته شده است و می تواند به طور دقیق از قبل برای یک دوره زمانی دلخواه طولانی پیش بینی شود. سیگنال های قطعی معمولاً به دوره ای، تقریباً دوره ای و غیر تناوبی تقسیم می شوند.

در شرایط واقعی، سیگنال در نقطه دریافت از قبل ناشناخته است و نمی توان آن را با یک تابع مشخص از زمان توصیف کرد. سیگنال های دریافتی به دلایل مختلف غیرقابل پیش بینی و تصادفی هستند. اول، زیرا یک سیگنال معمولی نمی تواند اطلاعات را حمل کند. در واقع، اگر همه چیز در مورد سیگنال ارسال شده شناخته شده بود، دیگر نیازی به انتقال آن نبود. معمولاً فقط در سمت دریافت کننده برخی از پارامترهاعلامت. ثانیاً، سیگنال ها به دلیل انواع مختلف تداخل، هم خارجی (فضایی، جوی، صنعتی و غیره) و داخلی (صدای لامپ، مقاومت ها و غیره) تصادفی هستند. سیگنال دریافتی نیز به دلیل عبور از خط ارتباطی، که پارامترهای آن اغلب تابعی تصادفی از زمان هستند، دچار اعوجاج می شود.

مدل سیگنال ارتباطی یک تابع زمان نیست س(تی) ، اما مجموعه ای از چند توابع که یک فرآیند تصادفی است. هر سیگنال خاص یکی از تحقق هایک فرآیند تصادفی که می تواند با یک تابع قطعی زمان توصیف شود. اغلب، گیرنده مجموعه پیام‌های احتمالی (سیگنال‌ها) را می‌داند. وظیفه تعیین این است که کدام پیام از یک مجموعه داده شده از اجرای اتخاذ شده از مخلوط سیگنال با تداخل مخابره شده است.

بنابراین، سیگنال ارسالی باید به عنوان مجموعه ای از توابع در نظر گرفته شود که اجرای یک فرآیند تصادفی هستند. ویژگی های آماری این فرآیند به طور کامل ویژگی های سیگنال را توصیف می کند. با این حال، حل بسیاری از مشکلات خاص در این مورد دشوار می شود. بنابراین، مطالعه سیگنال ها و عبور آنها از مدارهای مختلف توصیه می شود که با پیاده سازی های فردی به عنوان توابع قطعی شروع شود.

توضیح کامل سیگنال همیشه ضروری نیست. گاهی اوقات چند ویژگی تعمیم یافته برای تجزیه و تحلیل کافی است که به طور کامل ویژگی های سیگنال را منعکس می کند. یکی از مهم ترین ویژگی های یک سیگنال آن است مدت زمانتی،که زمان مورد نیاز کانال را مشخص می کند و صرفاً به میزان اطلاعات ارسال شده توسط این سیگنال مربوط می شود. ویژگی دوم این است عرض طیفعلامت اف, که رفتار سیگنال را در طول مدت زمان، میزان تغییر آن مشخص می کند. به عنوان سومین مشخصه، می توان یکی را معرفی کرد که دامنه سیگنال را در سراسر وجودش تعیین می کند، مثلاً قدرت. با این حال، قدرت سیگنال آربابه خودی خود شرایط انتقال آن را از طریق کانال های ارتباطی واقعی با تداخل تعیین نمی کند. بنابراین، سیگنال معمولاً با نسبت قدرت سیگنال و تداخل مشخص می شود:

که به آن نسبت سیگنال به نویز یا نسبت سیگنال به نویز می گویند.

یک مشخصه سیگنال به نام محدوده دینامیکی,

که فاصله تغییرات سطوح سیگنال (مثلاً بلندی صدا در حین ارسال پیام تلفن) را تعیین می کند و الزامات مربوطه را بر خطی بودن مسیر تحمیل می کند. از این طرف، سیگنال را می توان با به اصطلاح مشخص کرد عامل اوج

نشان دهنده نسبت حداکثر مقدار سیگنال به مقدار موثر است. هر چه ضریب پیک سیگنال بیشتر باشد، عملکرد انرژی دستگاه رادیویی بدتر خواهد بود.

از نقطه نظر تبدیل های انجام شده روی پیام ها، مرسوم است که سیگنال ها را به سیگنال های ویدئویی (بدون تعدیل) و سیگنال های رادیویی (مدوله شده) تقسیم کنند. معمولاً طیف سیگنال ویدیویی در ناحیه فرکانس پایین متمرکز است. هنگام استفاده از مدولاسیون، سیگنال ویدئویی را مدولاسیون می نامند. طیف سیگنال رادیویی حول یک فرکانس متوسط معین در ناحیه فرکانس بالا متمرکز شده است. سیگنال های رادیویی را می توان به شکل امواج الکترومغناطیسی منتقل کرد.

در پایان بخش، سیگنال های مورد استفاده در انواع مختلف ارتباطات را به اختصار شرح می دهیم. در شکل 1.2 یک سیگنال ویدئویی را به شکل یک قطار پالس پیوسته نشان می دهد. چنین سیگنالی برای انواع کارهای تلگرافی با استفاده از یک کد دودویی پنج رقمی تولید می شود. پهنای باند مورد استفاده برای ارسال چنین سیگنال هایی به سرعت تلگراف بستگی دارد و برای مثال در هنگام استفاده از دستگاه تلگراف ST-35 و ارسال 50 کاراکتر در ثانیه بین 150-200 هرتز است. هنگام ارسال پیام های تلفنی، سیگنال یک f پیوسته است
زمان عملکرد، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 1.2 ب.

V
در تلفن تجاری، سیگنال معمولاً در محدوده فرکانس 300 هرتز تا 3400 هرتز ارسال می شود. پخش به پهنای باند تقریباً 40 هرتز تا 10 کیلوهرتز برای انتقال گفتار و موسیقی با کیفیت بالا نیاز دارد. هنگام انتقال تصاویر ثابت با استفاده از فتوتلگراف، سیگنال به شکلی است که در شکل نشان داده شده است. 1.Z a.

این یک تابع مرحله است. تعداد سطوح ممکن برابر است با تعداد حجم ها و نیم صداهای ارسال شده. یک یا چند کانال تلفن استاندارد برای انتقال استفاده می شود. هنگام انتقال تصاویر متحرک در تلویزیون با استفاده از 625 خط تجزیه، پهنای باند فرکانسی 50 هرتز تا 6 مگاهرتز مورد نیاز است. در این مورد، سیگنال دارای ساختار پیچیده گسسته پیوسته است. سیگنال های مدوله شده شکل نشان داده شده در شکل 1.3 b (با مدولاسیون دامنه) دارند.