Általános jelkarakterisztika. Jeltípusok: analóg, digitális, diszkrét

A jel különböző paraméterekkel jellemezhető. Általánosságban elmondható, hogy nagyon sok ilyen paraméter létezik, de a gyakorlatban megoldandó problémákhoz csak néhány nélkülözhetetlen. Például egy folyamat monitorozására szolgáló műszer kiválasztásakor szükség lehet a jelvarianciák ismeretére; ha a jelet vezérlésre használjuk, akkor elengedhetetlen a teljesítménye stb. A jel három fő paraméterét veszik figyelembe, amelyek elengedhetetlenek a csatornán keresztüli információátvitelhez. Az első fontos paraméter a jelátviteli idő. T with... A második jellemző, amelyet figyelembe kell venni, a teljesítmény P with egy bizonyos szintű interferencia csatornán továbbított jel P z... Minél nagyobb az érték P withösszehasonlítva P z, annál kisebb a valószínűsége, hogy hibás vételt kap. Tehát érdekes a kapcsolat P c / P z. Kényelmes ennek az aránynak a logaritmusát használni, amelyet a jelnek a zaj feletti többletének neveznek:

A harmadik fontos paraméter a frekvenciaspektrum F x... Ez a három paraméter lehetővé teszi, hogy bármilyen jelet koordinátákkal ábrázoljon háromdimenziós térben L, T, F térfogatú paralelepipedon formájában T x F x L x... Ezt a szorzatot jelerősségnek nevezzük, és V x-el jelöljük

Az információs csatorna három megfelelő paraméterrel is jellemezhető: a csatornahasználati idővel T to, a csatorna által átadott frekvenciák sávszélessége F kés a csatorna dinamikus tartománya D k jellemzi a különböző jelszintű átviteli képességét.

Nagysága

csatornakapacitásnak nevezzük.

A torzításmentes jelátvitel csak akkor lehetséges, ha a jel hangereje "elfér" a csatorna kapacitásába.

Következésképpen egy jel információátviteli csatornával való egyeztetésének általános feltételét a kapcsolat határozza meg

Az arány azonban egy szükséges, de elégtelen feltételt fejez ki a jel és a csatorna egyeztetéséhez. Elegendő feltétel az összes paraméter egyetértése:

Információs csatornára a következő kifejezéseket használjuk: információbeviteli sebesség, információátviteli sebesség és csatorna sávszélessége.

Alatt információbevitel sebessége (információs áramlás) I (X) értem az üzenetek forrásából az információs csatornába időegységenként bevitt átlagos információmennyiséget. Az üzenetforrásnak ezt a jellemzőjét csak az üzenetek statisztikai tulajdonságai határozzák meg.

Információátviteli sebesség I (Z, Y) - a csatornán átvitt információ átlagos mennyisége egységnyi idő alatt. Ez az átvitt jel statisztikai tulajdonságaitól és a csatorna tulajdonságaitól függ.

Sávszélesség C - az adott csatornán elméletileg elérhető legmagasabb információátviteli sebesség. Ez egy csatornaválasz, és független a jelstatisztikától.

Az információs csatorna leghatékonyabb kihasználása érdekében intézkedni kell arról, hogy az információátviteli sebesség a lehető legközelebb legyen a csatorna kapacitásához. Ugyanakkor az információbevitel sebessége nem haladhatja meg a csatorna sávszélességét, különben nem fog minden információt továbbítani a csatornán.

Ez a fő feltétele az üzenetforrás és az információs csatorna dinamikus egyeztetésének.

Az információátvitel elméletének egyik fő kérdése az információátviteli sebesség és a sávszélesség függésének meghatározása a csatorna paramétereitől és a jelek és az interferencia jellemzőitől. Ezeket a kérdéseket először K. Shannon vizsgálta meg alaposan.

Munka vége -

Ez a téma a következő részhez tartozik:

Számítástechnika

Szövetségi költségvetési állami oktatási .. tula g.

Ha további anyagra van szüksége ebben a témában, vagy nem találta meg, amit keresett, javasoljuk, hogy használja a keresést munkáink között:

Mit csinálunk a kapott anyaggal:

Ha ez az anyag hasznosnak bizonyult az Ön számára, elmentheti az oldalára a közösségi hálózatokon:

Az összes téma ebben a részben:

Felsőfokú szakmai végzettség
"Tula Állami Egyetem" Műszaki Intézet "Automatizált géprendszerek" tanszék

Informatikai koncepció
Az informatika olyan műszaki tudomány, amely az adatok számítástechnikával történő létrehozásának, tárolásának, reprodukálásának, feldolgozásának és továbbításának módszereit, valamint a fu alapelveit rendszerezi.

Az informatika fejlődéstörténete
A számítógép története szorosan összefügg az emberek azon kísérleteivel, hogy megkönnyítsék a nagy mennyiségű számítás automatizálását. Még az egyszerű aritmetikai műveletek nagy számokkal is nehezek

Az információs technológia világnézeti gazdasági és jogi vonatkozásai
Oroszországban az informatikával kapcsolatos alapvető jogi dokumentum az „Információról, informatizálásról és információvédelemről” szóló törvény. A törvény a tájékoztatás jogi szabályozásának kérdéseivel foglalkozik

Az információ szintaktikai mértéke
Adatmennyiség Vd. üzenetben az üzenetben található karakterek (bitek) számával mérjük. Különböző számrendszerekben egy számjegynek eltérő súlya van, és ennek megfelelően

Az információ szemantikai mértéke
A tezaurusz a felhasználó vagy a rendszer által tárolt információk gyűjteménye. Az S információ szemantikai tartalma és a felhasználások tezaurusza kapcsolatától függően

Az információ algoritmikus mértéke
Mindenki egyetért abban, hogy a 0101… .01 szó nehezebb, mint a 00… .0, és az a szó, ahol a 0 és az 1 a kísérletből – érmefeldobásból van kiválasztva (ahol a 0 a címer, az 1 a rács), nehezebb, mint mindkét előző.

Az információ mennyisége és minősége
Fogyasztói minőségi mutatók: reprezentativitás, értelmesség, elegendőség, relevancia, időszerűség, pontosság, megbízhatóság,

Információs egységek
A modern számítógépeken bevihetünk szöveges információkat, számértékeket, valamint grafikus és hanginformációkat. A számítógépben tárolt információ mennyiségét az méri

Információ és entrópia
Bevezethetünk-e ésszerű mennyiségű információt? Claude Shannon amerikai matematikus és mérnök töprengett ezen a kérdésen. Elmélkedéseinek eredménye az a statisztika, amelyet 1948-ban publikált

Üzenetek és jelzések
Shannonnak sikerült egy meglepően egyszerű és mély információátviteli modellt kidolgoznia, amely nélkül ma már egyetlen tankönyv sem tud meglenni. Bevezette a fogalmakat: üzenetforrás, továbbító

Entrópia
A különböző üzenetek különböző mennyiségű információt hordoznak. Próbáljuk meg összehasonlítani a következő két kérdést: 1. Az öt egyetemi képzés közül melyikben tanul a hallgató? 2. Hogyan csomagoljuk

Redundancia
Az üzenet forrása közvetítsen egy mondatot valós nyelven. Kiderült, hogy minden következő karakter nem teljesen véletlenszerű, és előfordulásának valószínűsége nem teljesen előre meghatározott

Szenzáció
Az üzenet entrópiája (kiszámíthatatlansága) és a redundancia (kiszámíthatóság) fogalma természetesen megfelel az információ mértékére vonatkozó intuitív elképzeléseknek. Minél kiszámíthatatlanabb az üzenet

Információs technológia koncepció
A technológia görögül (techne) fordítva művészetet, kézművességet, készségeket jelent, és ezek nem mások, mint folyamatok. A folyamatot cselekvések bizonyos halmazaként kell érteni

Új információs technológia
Az információtechnológia napjainkra több evolúciós szakaszon ment keresztül, amelyek változását elsősorban a tudományos és technológiai fejlődés fejlődése, a

Informatikai eszköztár
Információtechnológiai eszköztár - egy vagy több összekapcsolt szoftvertermék egy bizonyos típusú számítógéphez, amelynek munkatechnológiája lehetővé teszi

Informatikai komponensek
A termelési szférában használt technológiai fogalmak, mint a norma, szabvány, technológiai folyamat, technológiai működés stb., szintén alkalmazhatók az információban

Informatikai fejlesztés
Az információs technológia fejlődése legélénkebben az információk tárolásának, szállításának és feldolgozásának folyamataiban követhető nyomon.

Az IT első generációja
Az első generáció (1900-1955) a lyukkártyák technológiájához kötődik, amikor az adatrögzítést bináris struktúrák formájában ábrázolták rajtuk. Az IBM cég jóléte az 1915-1960 közötti időszakban svyat

Második generációs IT
A második generáció (programozható felvétel-feldolgozó berendezések, 1955-1980) a mágnesszalagos technológia megjelenésével járt, amelyek mindegyike tízezernyi információt tudott tárolni.

Harmadik generációs IT
A harmadik generáció (operatív adatbázisok, 1965-1980) az adatokhoz való interaktív módban történő online hozzáférés bevezetéséhez kapcsolódik, amely adatbázis-rendszerek használatán alapul.

Az IT negyedik generációja
A negyedik generáció (relációs adatbázisok: kliens-szerver architektúra, 1980-1995) az alacsony szintű interfész alternatívája volt. A relációs modell mögött meghúzódó gondolat az

Az IT ötödik generációja
Az ötödik generáció (multimédiás adatbázisok, 1995 óta) a hagyományos szám- és szimbólumtárolásról az objektumrelációs, összetett viselkedésű adatokat tartalmazó átmenethez kötődik.

Alapvető információs technológia
Mint már említettük, az információtechnológia fogalma nem tekinthető elkülönülten a műszaki (számítógépes) környezettől, azaz. az alapvető információtechnológiából. App

Tantárgyi információs technológia
A tárgytechnológia alatt olyan technológiai szakaszok sorozatát értjük, amelyek az elsődleges információt eredő információvá alakítják át egy bizonyos témakörben, függetlenül.

Az információs technológia támogatása
Az információs technológiák nyújtása olyan információfeldolgozó technológiák, amelyek eszköztárként használhatók különböző témakörökben különböző megoldások megoldására

Funkcionális információs technológia
A funkcionális információtechnológia egy kész szoftverterméket (vagy annak egy részét) képezi, amelyet egy adott témakörben és egy adott területen végzett feladatok automatizálására terveztek.

Információtechnológiai tulajdonságok
A társadalom fejlődése szempontjából stratégiailag fontos információs technológiák megkülönböztető tulajdonságai közül célszerűnek tűnik kiemelni a következő hét legfontosabbat

Jelkódolás és kvantálás
A fizikai jelek az idő folyamatos függvényei. A folyamatos, különösen az analóg jelek digitális formává alakításához analóg-digitális átalakítókat használnak.

A csatornán továbbított jelek jellemzői
A jel különböző paraméterekkel jellemezhető. Rengeteg ilyen paraméter létezik, de a gyakorlatban megoldandó feladatokhoz csak kevés nélkülözhetetlen. Tovább

Jelmoduláció
A jelek olyan fizikai folyamatok, amelyek paraméterei információt tartalmaznak. A telefonos kommunikáció során a beszélgetés hangjait elektromos jelek segítségével továbbítják, a televízióban - felől

A média típusai és jellemzői
Ha a vivő paramétereit a1, a2, ..., an keresztül jelöljük, akkor a vivő az idő függvényében a következőképpen ábrázolható: UН = g (a

Jelspektrumok
Az információs rendszerekben használt jelek teljes választéka 2 fő csoportra osztható: determinisztikus és véletlenszerű. A determinisztikus jelet a

Időszakos jelek
Egy x (t) függvényt periodikusnak nevezünk, ha valamilyen T állandóra a következő egyenlőség teljesül: x (t) = x (t + nT), ahol T a függvény periódusa, n

Trigonometrikus forma
Bármilyen periodikus x (t) jel, amely kielégíti a Dirichlet-feltételt (x (t) korlátos, darabonként folytonos, véges számú szélsőértéke van a periódus alatt),

Összetett forma
Matematikailag kényelmesebb a Fourier-sor összetett formájával dolgozni. Ezt az Euler-transzformáció alkalmazásával kapjuk meg

A hiba meghatározása
A periodikus függvények harmonikusok összegére történő kiterjesztésekor a gyakorlatban gyakran néhány első harmonikusra korlátozódnak, a többit pedig nem veszik figyelembe. Hozzávetőlegesen a függvényt reprezentálja

Nem periodikus jelek
Minden nem periodikus jel tekinthető periodikusnak, amelynek periódusa ¥. Ebben a tekintetben a periodikus folyamatok spektrális elemzése lehet

Moduláció és kódolás
5.1. Kódok: előre, hátra, kiegészítő, módosított A kivonási művelet végrehajtásának egyik módja a

Közvetlen számkód
Közvetlen n-bites bináris kóddal történő kódoláskor egy bit (általában a legjelentősebb) van fenntartva a számjel számára. A fennmaradó n-1 számjegy a jelentős számjegyek. Az előjeles bit értéke 0

Fordított számkód
A fordított kód csak negatív számra épül fel. A bináris szám inverz kódja magának a számnak az inverz képe, amelyben az eredeti szám minden bitje az inverzét veszi fel (inverz

Kiegészítő számkód
Kiegészítő kód csak negatív számokhoz készül. A közvetlen kód használata bonyolítja a számítógép szerkezetét. Ebben az esetben a két különböző előjelű szám összeadásának műveletét ki kell cserélni

Módosított számkód
Ha egynél kisebb számokat ad hozzá fix ponthoz, akkor egynél nagyobb abszolút értékű eredményt kaphat, ami a számítási eredmények torzulásához vezet. Kis túlcsordulás

Szisztematikus kódok
Mint már jeleztük, a vezérlési funkciók információredundanciával is megvalósíthatók. Ez a lehetőség speciális információkódolási módszerek alkalmazásakor jelenik meg. V

Páros-páratlan kódolás
Az egyetlen hibát észlelő kód egyszerű példája egy paritásbittel rendelkező kód. Felépítése a következő: az eredeti szóhoz egy paritásbitet adunk. Ha az egyesek száma az eredeti szóban páros, akkor s

Hamming kódok
Az R. Hamming amerikai tudós által javasolt kódok (3.3. ábra) nemcsak az egyes hibák észlelésére, hanem kijavítására is képesek. Ezek a kódok szisztematikusak.

Elosztott adatfeldolgozás
Az információ kötegelt feldolgozásával járó központosított számítógéphasználat korszakában a számítógép-felhasználók szívesebben vásároltak olyan számítógépeket, amelyeken megoldhatták a megoldást.

A számítógépes hálózat általános felépítése
A számítógépes hálózatok a többgépes társulások legmagasabb formája. A fő különbségek a számítógépes hálózat és a többgépes számítástechnikai komplexum között: Dimenzió. A sos-ban

Interferencia nélküli kommunikációs csatorna jellemzői
5.4. ábra - Az információ interferencia nélküli továbbítására szolgáló csatorna felépítése

Zajos információátviteli csatornák jellemzői
5.5. ábra - Az információ interferenciával történő továbbítására szolgáló csatorna felépítése

Módszerek az adás és a vétel zajtűrésének növelésére
Az információs rendszerek zajtűrésének növelésére szolgáló összes módszer alapja a hasznos jel és az interferencia közötti bizonyos különbségek alkalmazása. Ezért az interferencia leküzdésére

Az adatcsere korszerű technikai eszközei és csatornaképző berendezések
A számítógépes hálózatokban különféle típusú kommunikációs csatornákat használnak üzenetek továbbítására. A legelterjedtebbek a dedikált telefonvonalak és a digitális átvitelre szolgáló speciális csatornák.

Információk bemutatása digitális gépeken (CA)
A kódok, mint a titkos írás eszközei, az ókorban jelentek meg. Ismeretes, hogy még az ókori görög történész, Hérodotosz is az V. századra. IDŐSZÁMÍTÁSUNK ELŐTT. példákat hozott olyan levelekre, amelyeket csak a címzett érthetett. Titok

Információs bázisok digitális gépek működésének figyeléséhez
Az aritmetikai műveletek végrehajtására szolgáló algoritmusok csak akkor adnak megfelelő eredményeket, ha a gép zökkenőmentesen működik. Ha bármilyen rendellenesség lép fel,

Kódimmunitás
Egy bizonyos kód minimális kódtávolsága az adott kód megengedett kódszavai közötti minimális Hamming-távolság. Az irredundáns kód m

Paritásellenőrzési módszer
Ez egy egyszerű módja annak, hogy felismerjen néhány lehetséges hibát. A lehetséges kódkombinációk felét használjuk a megengedettnek megfelelően, mégpedig azokat, amelyeknek páros számú kódja van

Ellenőrző összeg módszer
A fenti paritásellenőrzési módszer többször is alkalmazható az átvitt kódszavak különböző bitjeinek kombinációira - és ez nemcsak detektálást, hanem

Hamming kódok
Az amerikai tudós, R. Hamming által javasolt kódok nemcsak az egyes hibák észlelésére, hanem kijavítására is képesek. Ezek a kódok szisztematikusak. A Hamm-módszer szerint

Modulo vezérlés
Az összehasonlítások tulajdonságain alapuló ellenőrzési módszerrel sokféle probléma megoldható. Az ezen az alapon kidolgozott aritmetikai és logikai műveletek vezérlésére szolgáló módszereket n vezérlésnek nevezzük

Numerikus vezérlési módszer
A numerikus vezérlési módszerrel egy adott szám kódját a legkisebb pozitív maradékként határozzuk meg, miután a számot elosztjuk a kiválasztott p modulussal: rA = A- (A / p) p

Digitális vezérlési módszer
A digitális vezérlési módnál a szám vezérlőkódja úgy jön létre, hogy a szám számjegyeinek összegét elosztjuk a kiválasztott modullal:

Modul kiválasztása monitorozáshoz
A numerikus vezérlési módszer előnye a vezérlőkódok összehasonlításai tulajdonságainak igazságossága, ami megkönnyíti az aritmetikai műveletek vezérlését; a digitális módszer lehetséges előnyei

Adja hozzá a modulo 2 műveletet
Az összeadás modulo 2 művelete például más aritmetikai műveletekkel is kifejezhető. EU

Logikai szorzási művelet
Két szám logikai szorzásának művelete más aritmetikai és logikai műveletekkel is kifejezhető:

Aritmetikai műveletek vezérlése
Az aritmetikai műveleteket az előre, fordított és kiegészítő kódok összeadóin hajtják végre. Tegyük fel, hogy a számok (operandusok) képe valamilyen kódban van eltárolva a gépben, azaz kb.

Aritmetikai kódok
A korábban tárgyalt Modulo ellenőrzés hatékonyan képes felismerni az egyes hibákat. Azonban egyetlen hiba egy bitben több bitben hibacsoporthoz vezethet.

DAC és ADC
Az analóg és a digitális értékek közötti átalakítás alapvető művelet a számítástechnikai és vezérlőrendszerekben, mivel a fizikai paraméterek, például a hőmérséklet elmozdulnak.

Digitális logikai szintek
A túlnyomó többségben sem a digitális-analóg, sem az analóg-digitális átalakítókat szinte lehetetlen használni a használt digitális bemenet vagy kimenet típusának ismerete nélkül.

Kapuimpulzus vezérlő kimenet
A legtöbb digitális-analóg konverter – a soros átalakítók (például a töltőkondenzátorokon alapuló) kivételével – rendelkezik egy alapáramkörrel, amely reagál a

Analóg jelek
Az analóg-digitális átalakítókat (ADC) általában feszültség formájában látják el jelekkel. A digitális-analóg konverterek (DAC) gyakran feszültség formájában adják ki a jeleket

D / A konverterek
A digitális értékek arányos analóg értékké való konvertálása szükséges ahhoz, hogy a digitális számítások eredményei analógban is használhatók és könnyen érthetőek legyenek.

Digitális-analóg átalakítás
A 6.2. ábra egy DAC blokkvázlatát mutatja, amely egy 3 bites előjelű digitális szót vesz fel és egyenértékű feszültséggé alakítja át. A fő

A DAC alapvető típusai
Mint korábban említettük, a jelenleg forgalomba hozott DAC-ok túlnyomó többsége két fő áramkörre épül: egy súlyozott ellenállásláncra és egy R-2R típusúra. Mindkettő neve

DAC súlyozott ellenállásokkal
A súlyozott ellenállás-átalakítók (6.3. ábra) tartalmaznak egy feszültségreferenciát, egy kapcsolókészletet, egy binárisan súlyozott precíziós ellenállást és egy műveleti erősítőt.

DAC R-2R ellenálláslánccal
Az R -2R ellenálláslánccal rendelkező DAC feszültségreferenciát, kapcsolókészletet és műveleti erősítőt is tartalmaz. A binárisan súlyozott ellenállások helyett azonban tartalmaznak

Más típusú DAC
A DAC-k általában rögzített belső (vagy külső) vagy külső változó feszültségreferenciával (szorzókonverterek) vannak. DAC fix forrással

Analóg átalakítók
Lényegében az analóg-digitális átalakítók egy analóg bemeneti jelet (feszültség vagy áram) alakítanak át frekvencia- vagy impulzussorozattá, amelynek időtartamát mérik.

Analóg-digitális átalakítás
A 6.5. ábra egy kezdetleges analóg-digitális átalakítási modellt mutat be, ahol a DAC egy egyszerű blokkot alkot egy átalakító rendszerben. Reset impulzus be van állítva

Push-pull integráló ADC-k
Egy push-pull integráló ADC, amint az a 6.6. ábrán látható, tartalmaz egy integrátort, némi vezérlőlogikát, egy órajelgenerátort, egy komparátort és egy kimeneti számlálót.

Egymást követő közelítés ADC
Ennek a megbízhatóságában rejlik a fő ok, amiért a szekvenciális közelítési módszert szinte univerzálisan használják az információtranszformációs számítástechnikai rendszerekben.

Feszültség a frekvenciaváltókhoz
A 6.9. ábra egy tipikus feszültség-frekvencia átalakítót mutat be. Integrálja az analóg bemeneti jelet, és egy komparátorba táplálja. Amikor a komparátor megváltoztatja az állapotát,

Párhuzamos ADC-k
A soros-párhuzamos és az egyszerű-párhuzamos átalakítókat főleg ott alkalmazzák, ahol a lehető legnagyobb sebességre van szükség. Szekvenciális átalakítás

A DAC jellemzői
A táblázatos adatok elemzésénél nagy gondot kell fordítani arra, hogy az egyes paramétereket milyen feltételek mellett határozzák meg, és nagy valószínűséggel eltérően határozzák meg a paramétereket.

ADC jellemzői
Az ADC jellemzői hasonlóak a DAC-éhoz. Ráadásul szinte minden, ami a DAC jellemzőiről elhangzott, az ADC jellemzőire is igaz. Jellemzőbbek is mint mi.

Rendszerkompatibilitás
A gyártók által megadott specifikációs lista csak kiindulópont a megfelelő ADC vagy DAC kiválasztásakor. Néhány Önt érintő rendszerkövetelmény

Adó kompatibilitás (cserélhetőség)
A legtöbb ADC és DAC nem univerzálisan kompatibilis fizikailag, néhány pedig elektromosan nem kompatibilis. Fizikailag a házak mérete különbözik, a legelterjedtebbek

Helyzetszámrendszerek
A számrendszer a számok digitális jelekbe való írásának technikáinak és szabályainak összessége. A leghíresebb a decimális számrendszer, amelyben h-t kell írni

Számfordítási módszerek
A különböző számrendszerekben lévő számok a következőképpen ábrázolhatók:

Számok fordítása osztással az új rendszer alapján
Az egész számok fordítását úgy hajtjuk végre, hogy az új számrendszert elosztjuk a q2 bázissal, a helyes törteket pedig a q2 bázissal. Az osztási és szorzási műveleteket n

Táblázatos fordítási módszer
A legegyszerűbb formájában a táblázatos módszer a következő: van egy táblázat az egyik rendszerből származó összes számról a másik rendszer megfelelő megfelelőivel; a fordítás feladata a megfelelő megtalálására redukálódik

Valós számok ábrázolása számítógépen
A valós számok modern számítógépeken való megjelenítéséhez lebegőpontos ábrázolási módszert alkalmaznak. Ez az ábrázolás a normalizált (exponenciális

Lebegőpontos ábrázolás
Lebegőpontos számok ábrázolásakor a cella számjegyeinek egy része a számsorrend rögzítésére van fenntartva, a többi számjegy a mantissza rögzítésére. Minden csoportban egy számjegy van a képhez hozzárendelve

Lebegőpontos ábrázolási algoritmus
számot P-számrendszerből binárissá alakítani; bináris számot ábrázolnak normalizált exponenciális formában; kiszámítja a szám eltolt sorrendjét; ra

Az algoritmus fogalma és tulajdonságai
Az algoritmusok elmélete nagy gyakorlati jelentőséggel bír. Az algoritmikus tevékenységtípus nemcsak az emberi tevékenység erőteljes típusaként fontos, hanem munkája egyik hatékony formájaként.

Algoritmus definíció
Maga az "algoritmus" szó az algorithmi szóból származik – az al-Khorezmi név latin formájából, amellyel a középkori Európa legnagyobb horezmi matematikusát ismerték.

Algoritmus tulajdonságai
Az algoritmus fenti meghatározása nem tekinthető szigorúnak - nem teljesen világos, hogy mi a „pontos előírás” vagy „a kívánt eredmény elérését biztosító műveletek sorozata”. Algoritmus

Az algoritmus felépítésének szabályai és követelményei
Az első szabály az, hogy egy algoritmus felépítésénél mindenekelőtt meg kell adni egy objektumkészletet, amellyel az algoritmus működni fog. Formalizált (zak

Algoritmikus folyamatok típusai
Algoritmikus folyamatok típusai. A számítógépre alkalmazott algoritmus precíz előírás, pl. a váltakozásukra szolgáló műveletek és szabályok összessége, amelyek segítségével néhánytól kezdve

Neumann János elvei
A számítógépek túlnyomó többsége a következő általános elveken alapul, amelyeket John von Neumann amerikai tudós 1945-ben fogalmazott meg (8.5. ábra). Első

A számítógép funkcionális és szerkezeti felépítése
Tekintsük a számítógép eszközét a leggyakoribb számítógépes rendszer - személyi számítógép - példáján. A személyi számítógépet (PC) viszonylag olcsó egységnek nevezik

Aritmetikai műveletek végrehajtása fix és lebegőpontos számokon
9.6.1 Kódok: előre, hátra, komplementer A negatív számok gépi ábrázolásához előre, komplementer és visszafelé kódokat használunk.

Összeadás művelet
A számok összeadása előre, hátra és kettős komplementer kódokban a megfelelő kód bináris összeadóin történik. Közvetlen kód bináris összeadó (DS

Szorzási művelet
A fixpontos formátumban bemutatott számok szorzása közvetlen, fordított és kiegészítő kódok bináris összeadóin történik. Számos módszer létezik

Osztály működése
A bináris számok fixpontos formátumban ábrázolt osztása az osztó és az osztó, majd a maradék és az eltolás algebrai összeadásának egymást követő műveleteit jelenti. A felosztás megtörtént

Adat fájlok
A „fájl” és az „operációs rendszer” fogalmának meghatározása a számítástechnika és számítástechnika területén különböző forrásokban eltérő lehet. Naibole

Fájlszerkezetek
A fájlrendszer szoftveres részének, céljától függően, a következő összetevőket kell tartalmaznia: Ø a felhasználói folyamatokkal való interakció eszközei, amelyek

Adathordozók és technikai eszközök az adatok tárolására
A tárolóeszközöket meghajtóknak nevezzük. Munkájuk különböző elveken alapul (főleg mágneses vagy optikai eszközök), de egyhez használják őket

Adatok rendszerezése közvetlen és szekvenciális hozzáférésű eszközökön
Az adatszervezés azt a módot jelenti, ahogyan egy fájl rekordjai a külső memóriában (rögzítési adathordozón) vannak elrendezve. A legelterjedtebb a következő két típusú fájlszervezés

Informatika
A számítási folyamatok gépesítésére, automatizálására szolgáló műszaki és matematikai eszközök (számítógépek, eszközök, műszerek, programok stb.) összessége, ill.

A legrégebbi számolóeszközök
A legrégebbi számolóeszköz, amelyet a természet maga bocsátott az ember rendelkezésére, a saját keze volt. „A szám és az alak fogalma – írta F. Engels – nem ebből származik

Abacus fejlesztés
A csomós cédulák és kötelek a kereskedelem fejlődése miatt megnövekedett számítási eszközök iránti igényt nem tudták kielégíteni. Az írásos beszámoló elkészítését két körülmény hátráltatta.

Logaritmusok
A "logaritmus" kifejezés a görög logos - arány, arány és arithmos - szám kombinációjából származik. A logaritmus főbb tulajdonságai lehetővé teszik a szorzás, osztás, behelyettesítést

Blaise Pascal Adder
1640-ben Blaise Pascal (1623-1662) kísérletet tett egy mechanikus számítástechnikai gép létrehozására. Van egy vélemény, hogy „Blaise Pascalt egy számológép ötletére ösztönözte,

Charles Babbage és találmánya
1812-ben Charles Babbage töprengeni kezd a táblázatok gépi kiszámításának lehetséges módjain. Babbage Charles (1791. december 26., London – 1871. október 18., ott f)

Hollerith Tabulátor
A 19. századi amerikai statisztikusoknak ceruzával és papírral vagy jobb esetben összegzőgéppel felfegyverkezve nagy szükségük volt az időigényes, fárasztó és

Ts3 autó
A háború előestéjén minden ország katonai osztálya érdeklődött a számítógépek létrehozása iránt. A Zuse Német Repüléskutató Intézet anyagi támogatásával

Általános célú elektronikus számítástechnikai gép BESM-6
1. Alkalmazási terület: univerzális számítógép tudományos és technológiai problémák széles osztályának megoldására (11.18. ábra és 11.19. ábra). 2. A gép leírása: a BESM-6 szerkezetében először ben

IBM 360
1964-ben az IBM bejelentette az IBM 360 család hat modelljének megalkotását (System 360), amelyek az első harmadik generációs számítógépek lettek. A modellek egyetlen parancsrendszerrel rendelkeztek

Altair 8800
1975 januárjában jelent meg a Popular Electronics magazin legújabb száma, melynek borítóján a 11.22 ábra Altair 8800 szerepelt, melynek szíve a legújabb mikrofolyamat volt.

Apple számítógépek
1976-ban jelent meg az Apple-1 személyi számítógép (11.23. ábra). Steve Wozniak fejlesztette ki a hetvenes évek közepén. Abban az időben a Hewlett-Packardnál dolgozott

IBM 5150
1981. augusztus 12-én az IBM kiadta az IBM 5150 személyi számítógépet (11.25. ábra). A számítógép sok pénzbe került - 1565 dollárba, és csak 16 KB RAM-mal és

A projekt szerkezetének leírása
A Delphiben minden program egy projektfájlból (dpr kiterjesztésű fájlból) és egy vagy több modulból (pas kiterjesztésű fájlok) áll. Ezen fájlok mindegyike leírja a szoftvert

A modul felépítésének leírása
A modul felépítése A modulok olyan programegységek, amelyek programrészletek elhelyezésére szolgálnak. A bennük található programkód segítségével minden

A programelemek leírása
A program elemei A program elemei a minimális oszthatatlan részei, amelyek a fordító számára még mindig bizonyos jelentőséggel bírnak. Az elemek a következők:

A programozási nyelv-ábécé elemei
Az ábécé Az Object Pascal ábécé betűket, számokat, hexadecimális számokat, speciális karaktereket, szóközöket és fenntartott szavakat tartalmaz. A betűk betűk

A programozási nyelv elemei - azonosítók, konstansok, kifejezések
Azonosítók Az Object Pascal azonosítói konstansok, változók, címkék, típusok, objektumok, osztályok, tulajdonságok, eljárások, függvények, modulok, programok és mezők nevei.

Objektum Pascal kifejezések
A fő elemek, amelyekből a program végrehajtható része felépül, a konstansok, a változók és a függvényhívások. Ezen elemek mindegyikét saját tudás jellemzi.

Egész és valós aritmetika
Egy kifejezés operandusokból és operátorokból áll. Az operátorok az operandusok között helyezkednek el, és az operandusokon végrehajtott műveleteket jelölik. Kifejezés operandusaiként használhatja

A műveletek prioritása
A kifejezések értékeinek értékelésekor ne feledje, hogy az operátorok eltérő prioritásúak. Az Object Pascal a következő műveleteket határozza meg: Ø unary not, @;

Beépített funkciók. Összetett kifejezések készítése
Az Object Pascalban az alap programozási egység egy szubrutin. Kétféle szubrutin létezik: eljárások és függvények. Az eljárás és a függvény is az utolsó

Adattípusok
A matematikában a változókat néhány fontos jellemző szerint osztályozzák. Szigorú különbséget tesznek a valódi, összetett és logikai per

Beépített adattípusok
Bármilyen valóban létező adattípust, bármilyen bonyolultnak is tűnik első pillantásra, egyszerű összetevők (alaptípusok) képviselik, amelyek általában mindig jelen vannak a pro nyelvében.

Egész típusok
Az egész típusok lehetséges értékeinek tartománya a belső ábrázolásuktól függ, amely lehet egy, kettő, négy vagy nyolc bájt. A 15.1. táblázat a t egész szám jellemzőit mutatja

Számjel ábrázolás
Sok numerikus mezőben nincs előjel, például előfizetői szám, memóriacím. Egyes numerikus mezők mindig pozitívak, például kifizetési arány, a hét napja, PI-érték. Barát

Aritmetikai túlcsordulás
Aritmetikai túlcsordulás – jelentős számjegyek elvesztése egy kifejezés értékének kiértékelésekor. Ha csak nem negatív értékek tárolhatók egy változóban (BYTE és WORD típusok)

Valódi típusok. Társprocesszor
Ellentétben az ordinális típusokkal, amelyek értékeit mindig számos egész számmal hasonlítják össze, és ezért a PC-n teljesen pontosan ábrázolják, a valós típusok értékei

Szövegtípusok
A szöveg (karakter) típusok olyan adattípusok, amelyek egy karakterből állnak. A Windows ANSI kódot használ (a kódot kidolgozó intézetről nevezték el – American National Standa

Logikai típus
A 19. századi angol matematikusról, J. Boole-ról elnevezett Boole-féle adattípus nagyon egyszerűnek tűnik. De számos érdekes pont kapcsolódik hozzá. Először is ennek adataira

Kimeneti eszközök
A kimeneti eszközök közé elsősorban monitorok és nyomtatók tartoznak. A monitor információ vizuális megjelenítésére szolgáló eszköz (szöveg, táblázatok, ábrák, rajzok stb. formájában). &

A szöveges információk beviteléhez és megjelenítéséhez szükséges összetevők listája
A Delphi Visual Component Library számos olyan összetevőt tartalmaz, amelyek lehetővé teszik szöveges információk megjelenítését, bevitelét és szerkesztését. A 16.1. táblázat felsorolja ezeket.

Szöveg megjelenítése a címke, a statikus szöveg és a panelösszetevők címkéiben
Különféle címkék megjelenítéséhez egy űrlapon főként a Label, StaticText (mely csak a Delphi 3-ban jelent meg) és Panel összetevőket használjuk.

Szerkesztés és MaskEdit ablakok
Szöveges információk megjelenítéséhez, és még a hosszú szövegek görgetésének további lehetőségével is használhatja a Szerkesztés és a Ma szerkesztő ablakokat.

Többsoros Memo és RichEdit szerkesztőablak
A Memo és a RichEdit összetevők többsoros szövegszerkesztő ablakok. A Szerkesztés ablakhoz hasonlóan számos funkcióval vannak felszerelve.

Egész számok bevitele és megjelenítése – UpDown és SpinEdit összetevők
A Delphi speciális összetevőkkel rendelkezik az egész számok bevitelére - UpDown és SpinEdit. Az UpDown komponens átalakul

Listaválasztók – ListBox, CheckBox, CheckListBox és ComboBox
A ListBox és ComboBox komponensek karakterláncok listáját jelenítik meg. Elsősorban abban különböznek egymástól, hogy csak a ListBox jelenik meg

InputBox funkció
A beviteli mező egy szabványos párbeszédpanel, amely az InputBox funkció meghívásának eredményeként jelenik meg a képernyőn. InputBox függvény értéke - karakterlánc

ShowMessage eljárás
Megjeleníthet egy üzenetablakot a ShowMessage eljárással vagy a MessageDlg funkcióval. ShowMessage eljárás

Fájl nyilatkozat
A fájl egy elnevezett adatstruktúra, amely azonos típusú adatelemek sorozata, és a sorozat elemeinek száma gyakorlatilag korlátlan.

A fájl célja
A fájlváltozódeklaráció csak a fájlösszetevők típusát határozza meg. Ahhoz, hogy a program adatokat tudjon kiadni egy fájlba, vagy adatokat tudjon olvasni egy fájlból, meg kell adni konkrét

Kimenet fájlba
A szöveges fájlba történő közvetlen kimenet az írási vagy írási utasítással történik. Általánosságban elmondható, hogy ezek az utasítások a következők.

Fájl megnyitása kimenethez
Mielőtt kiadná a fájlt, meg kell nyitni. Ha a kimeneti fájlt előállító programot már használták, akkor lehetséges, hogy a program munkájának eredményét tartalmazó fájl már a lemezen van.

Fájl megnyitási hibák
A fájl megnyitásának kísérlete sikertelen lehet, és futásidejű hibát okozhat. A fájlok megnyitásának sikertelenségének több oka is lehet. Például a program megpróbálja

Beviteli eszközök
A beviteli eszközök a következők: billentyűzet, szkenner, táblagép. A számítógép billentyűzete egy olyan eszköz, amely információkat visz be a számítógépbe, és vezérlőjeleket szolgáltat.

Fájl megnyitása
A fájl megnyitása bevitelre (olvasás) a Reset eljárás meghívásával történik, amelynek egy paramétere van - egy fájlváltozó. Mielőtt meghívná a Reset eljárást a

Számok olvasása
Meg kell érteni, hogy a szövegfájl nem számokat, hanem azok képeit tartalmazza. A read vagy readln utasítás által végrehajtott művelet valójában az

Sorok olvasása
Egy programban egy karakterlánc-változó deklarálható meghatározott hosszúsággal vagy anélkül. Például: stroka1: string; stroka2

A fájl vége
Tegyük fel, hogy van valamilyen szöveges fájl a lemezen. A fájl tartalmát egy párbeszédpanelen kell megjeleníteni. A probléma megoldása teljesen nyilvánvaló: meg kell nyitnia a fájlt, olvassa el az első sort,

Ciklikus funkciók a programban. Hurok elő- és utófeltételekkel
Számos probléma megoldására szolgáló algoritmus ciklikus, vagyis az eredmény eléréséhez egy bizonyos műveletsort többször is végre kell hajtani. Például program

FOR hurok
A for operátort akkor használjuk, ha egy bizonyos műveletsort többször kell végrehajtani, és az ismétlések száma előre ismert. Például egy függvény értékeinek kiszámításához

BREAK és CONTINUE parancsokat
Az aktuális ciklus utasításának azonnali leállításához használhatjuk a Break szubrutint paraméterek nélkül (ez egy utasítás szerepét betöltő alprogram). Például amikor egy tömbben ismert r

Beágyazott hurkok
Ha egy ciklus egy vagy több ciklust tartalmaz, akkor azt, amelyikben más ciklusok vannak, külsőnek nevezzük, és azt a ciklust, amely egy másik ciklusban található.

Tömb deklaráció
A tömböt, mint minden programváltozót, használat előtt deklarálni kell a változó deklaráció szakaszában. Általánosságban elmondható, hogy a tömb deklarálására vonatkozó utasítás a következőképpen néz ki kb

Tömb kimenet
A tömbkimenet a tömbelemek értékeinek a monitor képernyőjére (a párbeszédpanelen) történő kimeneteként értendő. Ha a programnak meg kell jelenítenie a tömb összes elemének értékét,

Tömb bemenet
A tömbbemenet alatt azt a folyamatot értjük, amely során a program működése során a felhasználótól (vagy egy fájlból) megkapjuk a tömbelemek értékeit. "Elülső" megoldás a beviteli problémára

A StringGrid komponens használata
Kényelmes a StringGrid komponens használata egy tömb bevitelére. A StringGrid komponens ikonja a Kiegészítő lapon található (19.1. ábra).

A Memo komponens használata
Egyes esetekben használhatja a Memo összetevőt egy tömb bevitelére. A Memo komponens lehetővé teszi, hogy kellően sok sorból álló szöveget írjon be, így kényelmes

Egy tömb minimális (maximális) elemének megkeresése
Tekintsük egy tömb minimális elemének megtalálásának problémáját egy egész számokból álló tömb példáján. A tömb minimális (maximális) elemének megtalálásának algoritmusa teljesen nyilvánvaló: először

Adott elem tömbjének keresése
Sok probléma megoldása során szükségessé válik annak meghatározása, hogy egy tömb tartalmaz-e bizonyos információkat vagy sem. Például ellenőrizze, hogy a Petrov vezetéknév szerepel-e a diákok listáján. Szamár

Hibák a tömbök használatakor
Tömbök használatakor a leggyakoribb hiba az, hogy az alsó index kifejezés értéke meghaladja a tömb deklarálásakor megadott megengedett határokat. Ha in ka

Bibliográfiai lista
1. Informatika alapjai: Tankönyv. kézikönyv egyetemeknek / A.N. Morozevics, N.N. Govyadinova, V.G. Levashenko és mások; Szerk. A.N. Morozevics. - Minszk: Új ismeretek, 2001. - 544p., Ill.

Tárgymutató
"Abacus", 167 tömb, 276 Break, 272 CD-ROM, 161 állandó, 298 Folytatás, 273

24. OLDAL

ROSTOV TECHNOLÓGIAI INTÉZET

SZOLGÁLTATÁS ÉS TURIZMUS

________________________________________________________________

Rádióelektronikai Tanszék

Lazarenko S.V.

1. ELŐADÁS

a "Rádió áramkörök és jelek" szakterületen

Rostov-on-Don

2010

1. ELŐADÁS

BEVEZETÉS A JELZÉSEK FŐ JELLEMZŐI

Szakterület szerint RÁDIÓÁRAMKÖRÖK ÉS JELZÉSEK

Idő: 2 óra

Vizsgált kérdések: 1. A kurzus tárgya, célja és céljai

2. Tanfolyam áttekintése, linkek más tudományágakhoz

3. A tudományág fejlődésének rövid története

4. A tanfolyamon való munka általános módszertana, óratípusok,

beszámolólapok, oktatási irodalom

5 A jelenergia jellemzői

6 Determinisztikus jelek korrelációs jellemzői

7 Geometriai módszerek a jelelméletben

8 Ortogonális jelelmélet. Általánosított Fourier-sor

Ebben az előadásban a minősítési jellemző következő elemei valósulnak meg:

A tanuló ismerje az elektromos áramkörök elemzésének alapvető törvényszerűségeit, elveit és módszereit, valamint az elektromos áramkörök, áramkörök és eszközök modellezési módszereit.

A hallgatónak el kell sajátítania az áramköri számítások stacionárius és tranziens üzemmódban történő végrehajtásának technikáit.

1. A TANFOLYAM TÁRGYA ÉS CÉLKITŰZÉSEI

A RÁDIÓTECHNIKAI ÁRAMKÖRÖK ÉS JELZÉSEK tudományág tárgya az elektromágneses folyamatok lineáris és nemlineáris rádiótechnikai áramkörökben, az állandósult és tranziens üzemmódú áramkörök számítási módszerei, a folytonos és diszkrét jelek és jellemzőik.

A fegyelem átveszi a kutatás tárgyait a gyakorlatból - tipikus áramkörök és jelek a fizikából - az elektromágneses tér törvényeit a matematikából - kutatóberendezés.

A tudományág tanulmányozásának célja, hogy elsajátítsa a hallgatókban a legegyszerűbb rádiótechnikai áramkörök kiszámításának képességét, és megismertesse őket az optimális jelfeldolgozás modern algoritmusaival.

A tudományág tanulásának eredményeként minden hallgatónak meg kell

VAN KÉPVISELVE:

Modern algoritmusokról az optimális jelfeldolgozás érdekében;

A rádióáramkörök és -jelek elméletének fejlődési irányai,

TUDNI:

Rádiótechnikai jelek osztályozása;

Determinisztikus jelek idő- és spektrális jellemzői;

Véletlenszerű jelek, jellemzőik, véletlenszerű jelek korrelációja és spektrális elemzése;

Diszkrét jelek és jellemzőik;

digitális jelfeldolgozó algoritmusok,

HASZNÁLHATÓ:

Módszerek a lineáris és nemlineáris áramkörökön keresztüli jelátvitel problémáinak analitikai és numerikus megoldására;

Módszerek determinisztikus és véletlenszerű jelek spektrális és korrelációs elemzésére,

SAJÁT:

Rádióáramkörök és -jelek főbb paramétereinek és jellemzőinek mérési módszerei;

A jelek áramkörökön keresztüli áthaladásának elemzésére szolgáló technikák,

VAN TAPASZTALAT:

Determinisztikus jelek lineáris stacionárius áramkörökön, nemlineáris és parametrikus áramkörökön való áthaladásának vizsgálata;

A legegyszerűbb rádiótechnikai áramkörök számítása.

A tudományági képzés operatív orientációját laboratóriumi műhely lebonyolítása biztosítja, amely során minden hallgató gyakorlati ismereteket tanít:

Munka elektromos és rádiós mérőeszközökkel;

A rádiótechnikai áramkörök töredékeinek működése során fellépő vészhelyzetek expressz elemzése a mérési eredmények alapján.

2 A TANFOLYAM RÖVID ÁTTEKINTÉSE, KAPCSOLAT MÁS tudományágakkal

A „Rádió áramkörök és jelek” tudományág a tudáson alapulés yah "matematika", "fizika", "informatika", és biztosítja a művészet asszimilációját nál nél Az általános tudományos és speciális tudományágak horpadásai, "Metrológia és radioizmus e rénium "," Rádiójelek generálására és formálására szolgáló eszközök "," Eszközök jelek vételére és feldolgozására "," A televízió és videó alapjai O technológia "," A rádiótechnikai rendszerek statisztikai elmélete "," Rádiótechnikaés rendszerek ", tanfolyam és diplomaterv tirovanie.

A „Rádió áramkörök és jelek” tudományág tanulása fejleszti a hallgatókban a mérnöki gondolkodást, felkészíti a speciális tudományágak elsajátítására.

A tudományág oktatása a következőkre irányul:

A hallgatók mélyreható tanulmányozására az elektromos áramkörök elemzésének alaptörvényeiről, elveiről és módszereiről, az elektromágneses folyamatok fizikai lényegéről az elektronikai eszközökben;

Szilárd készségek elsajátítása az áramkörök állandósult állapotú és tranziens folyamatainak elemzésében, valamint az elektromos áramkörök jellemzőinek és paramétereinek meghatározására irányuló kísérletek elvégzésében.

A tudományág 5 részből áll:

1 Jelek;

2 Jelek átadása lineáris áramkörökön;

3 Nemlineáris és parametrikus áramkörök;

4 Visszacsatoló és önoszcilláló áramkörök

5 A digitális jelszűrés alapelvei

3. A FEGYELMEZÉS FEJLŐDÉSÉNEK RÖVID TÖRTÉNETE

Az elektromos és rádiótechnikai áramkörök elméletének megjelenése elválaszthatatlanul összefügg a gyakorlattal: az elektrotechnika, a rádiótechnika és a rádióelektronika kialakulásával. Számos hazai és külföldi tudós járult hozzá e területek és elméletük kidolgozásához.

Az elektromosság és a mágnesesség jelenségeit régóta ismeri az ember. A tizennyolcadik század második felében azonban elkezdték komolyan tanulmányozni őket, a titokzatosság és a természetfeletti glóriák kezdtek elszakadni tőlük.

Már Mihail Vasziljevics Lomonoszov (1711 - 1765) Feltételezték, hogy a természetben egyetlen elektromosság van, és az elektromos és a mágneses jelenségek szervesen kapcsolódnak egymáshoz. Frans Epinus orosz akadémikus nagyban hozzájárult az elektromosság tudományához (1724 - 1802).

Az elektromágneses jelenségek tanának rohamos fejlődése ben következett be XIX században, amit a gépi gyártás intenzív fejlődése okozott. Ebben az időben az emberiség gyakorlati szükségleteire feltalálja a TÁVIRAT, TELEFON, ELEKTROMOS VILÁGÍTÁST, FÉMHEGESZTÉST, ELEKTROMOS GENERÁTOROKAT és ELEKTROMOS MOTOROKAT.

Jelöljük kronológiai sorrendben az elektromágnesesség elméletének fejlődésének legszembetűnőbb állomásait.

1785-ben évfolyam francia fizikus Charles Pendant Válasz (1736 - 1806) megállapította az elektromos töltések mechanikai kölcsönhatásának törvényét (Coulomb-törvény).

1819-ben évfolyam dán Oersted Hans Christian (1777 - 1851) felfedezte az elektromos áram hatását egy mágnestűn, és in 1820 éves francia fizikus Ampere André Marie (1775 - 1836) a vezető szakaszán a mágneses tér felől ható mennyiségi mértéket (erőt) állapított meg (Amper-törvény).

1827-ben évfolyam német fizikus Om Georg Simon (1787 - 1854) kísérleti úton megkapta a hang és a feszültség összefüggését egy fémvezető szakaszára (Ohm törvénye).

1831-ben Michael Faraday angol fizikus (1791 - 1867) megállapította az elektromágneses indukció törvényét, és in 1832 Emiliy Hristianovich Lenz orosz fizikus (1804 - 1865) megfogalmazta az elektromos és mágneses jelenségek általánosságának és visszafordíthatóságának elvét.

1873-ban évben az elektromosságra és a mágnesességre vonatkozó kísérleti adatok általánosítása alapján J. C. Maxwell angol tudós hipotézist állított fel az elektromágneses hullámok létezésére vonatkozóan, és kidolgozott egy elméletet ezek leírására.

1888-ban évfolyam német fizikus Hertz Heinrich Rudolph (1857 - 1894) kísérletileg bizonyította az elektromágneses hullámok sugárzásának létezését.

A rádióhullámok gyakorlati alkalmazását először Alekszandr Sztepanovics Popov orosz tudós végezte(1859 - 1905), amely 1895. május 7 demonstrálta az orosz fizikus találkozóján - vegyi társadalom adója (szikrakészülék) és elektromágneses hullámok vevője (villámdetektor) .

késő XIX századig Oroszországban híres mérnökök és tudósok dolgoztak Lodygin Alekszandr Nikolajevics (1847 - 1923), aki megalkotta a világ első izzólámpáját (1873); Yablochkov Pavel Nikolaevich (1847 - 1894), kifejlesztette az elektromos gyertyát (1876); Dolivo-Dobrovolszkij Mihail Oszipovics (1861 - 1919), háromfázisú áramrendszert hozott létre (1889) és a modern energia megalapítója.

A XIX században az elektromos áramkörök elemzése az elektrotechnika egyik feladata volt. Az elektromos áramköröket az elektromos töltések, feszültségek és áramok hatása alatti viselkedésüket leíró tisztán fizikai törvények alapján tanulmányozták és számították ki. Ezek a fizikai törvények képezték az elektromos és rádiótechnikai áramkörök elméletének alapját.

1893-1894 között években C. Steinmetz és A. Kennelly munkái kidolgozták az úgynevezett szimbolikus módszert, amelyet először a mechanikai rezgésekre alkalmaztak a fizikában, majd átkerültek az elektrotechnikába, ahol a komplex mennyiségeket kezdték felhasználni a rezgések általános bemutatására. egyenletes szinuszos oszcilláció amplitúdó-fázis képe.

Hertz munkája alapján(1888), majd Pupina (1892) rezonanciával és hangolással RLC áramkörök és kapcsolt oszcillációs rendszerek esetében problémák merültek fel a láncok átviteli jellemzőinek meghatározásában.

1889-ben évben A. Kennelly formálisan fejlődött - az elektromos áramkörök ekvivalens átalakításának matematikai módszere.

A második félidőben XIX században Maxwell és Helmholtz kidolgozta a hurokáramok és csomóponti feszültségek (potenciálok) módszereit, amelyek a későbbi időkben a mátrix- és topológiai elemzési módszerek alapját képezték. Nagyon fontos volt Helmholtz definíciója a SZUPERPOZÍCIÓ elvéről, i.e. ugyanabban az áramkörben több egyszerű folyamat elkülönített figyelembevétele, majd ezeknek a folyamatoknak az algebrai összegzése egy összetettebb elektromos jelenséggé ugyanabban az áramkörben. A szuperpozíciós módszer számos olyan probléma elméleti megoldását tette lehetővé, amelyeket korábban megoldhatatlannak tartottak, és csak empirikus megfontolásra volt alkalmas.

Az elektromos és rádiótechnikai áramkörök elméletének kialakításában a következő jelentős lépés a bevezetés volt 1899 éve az elektromos áramkör váltakozó árammal szembeni összetett ellenállásának fogalma.

Az elektromos és rádiótechnikai áramkörök elméletének kialakulásának fontos állomása volt az áramkörök frekvenciakarakterisztikájának vizsgálata. Az első ilyen irányú gondolatok is Helmholtz nevéhez fűződnek, aki a szuperpozíció elvét és a harmonikus elemzés módszerét használta az elemzéshez, i.e. a függvény kiterjesztését Fourier sorozatban alkalmazta.

késő XIX században bevezették a T és U alakú áramkörök fogalmát (ezeket kezdték négypólusúnak nevezni). Szinte ezzel egy időben jött létre az elektromos szűrők fogalma.

A rádiótechnikai áramkörök és általában a rádiótechnika modern elméletének alapjait honfitársaink, M. B. Shuleikin, B. A. Vedensky, A. I. Berg, A. L. Mints, V. A. Kotelnikov, A. N. Mandelshtamm, N. D. Papaleksi és még sokan mások rakták le.

4 A TANFOLYAM ÁLTALÁNOS MUNKAVÁLLALÁSI MÓDSZEREI, ÓRATÍPUSOK, BESZÁMOLÓFORMÁK, OKTATÁSI IRODALOM

A tudományág tanulmányozása előadásokon, laboratóriumi és gyakorlati órákon történik.

Az előadások az egyik legfontosabb képzési típus és azzal O megalapozza az elméleti tanulást. Szisztematikus alapot adnak a tudományág tudományos ismereteihez, a tanításra összpontosítanak e a legösszetettebb és kulcsfontosságú kérdésekben serkenti aktív kognitív tevékenységüket, formálja a kreatív gondolkodást.

Az előadásokon az alapvetőség mellett a szükségesés Május a gyakorlati képzési orientáció mértéke. Az anyag bemutatása a katonai gyakorlathoz, speciális berendezések konkrét tárgyaihoz kapcsolódik, amelyekben elektromos áramköröket használnak.

A laboratóriumi gyakorlatok célja az ec val vel kísérleti és tudományos kutatás, a tudományos elemzés és a kapott eredmények általánosítása, valamint a laboratóriummal való munkavégzés készségeinek elsajátítása O bányászat, műszerezés és számítástechnika x senki.

A laboratóriumi órákra való felkészülés során a hallgatók önállóan vagy (szükség esetén) célzott konzultációkon tanulják a megfelelőt NS elméleti anyag, a kutatás lebonyolításának általános menete, jelentési nyomtatványok készítése (a laboratórium beépítési vázlata, a szükséges táblázatok elkészítése).

A kísérlet a laboratóriumi munka fő része és valósés minden tanuló önállóan végzi el a laboratóriumi munkák kézikönyve szerint. A kísérlet elvégzése előtt a n szórólap formájú felmérés, melynek célja a minőség ellenőrzése O hallgatók képzése laboratóriumi munkára. Ugyanakkor figyelni kell az elméleti anyag ismeretére, a munkavégzés menetére, a várható eredmények jellegére. A jelentések elfogadásakor figyelembe kell venni a Nak nek regisztráció pontossága, a tanulók ESKD követelményeinek való megfelelése, készpénzés a szükséges következtetések pontosságát és helyességét.

A gyakorlati gyakorlatokat a megoldási készségek fejlesztése céljából végzik e nii feladatok, számítások előállítása. Fő tartalmuk megfelelő Nak nek az egyes tanulók technikai munkája. A hátlap ki van véve a gyakorlati oktatáshoz a alkalmazott természetű chi. Számítógépes szoftverek színvonalának emelése d a főzés gyakorlati képzésben számítások elvégzésével történik e programozható mikroszámológépek vagy személyi számítógépek segítségével. Minden óra elején egy vetélkedőt végeznek, a macska célja O rogo - a tanulók órára való felkészültségének ellenőrzése, valamint - aktiválása a kognitív tevékenységüknek.

A tantárgy tartalmának elsajátítása során a hallgatók körében a rendszerés formálódnak a módszertani ismeretek és az önálló munkavégzés készségei. A tanulókat megtanítják arra, hogy helyesen tegyenek fel kérdést, tegyenek fel a O a legfontosabb feladat, beszámolni az elvégzett munka lényegéről, felhasználni előtte val vel Coy és vizuális segédeszközök.

A képzések előkészítésében és lebonyolításában az elsődleges készségek elsajátítása érdekében a hallgatókat asszisztensként kívánják vonzani a laboratóriumi osztályok vezetőjéhez.

A kognitív de. fejlesztésének legfontosabb területei közé tartozikÉn vagyok A probléma-tanulás a diáksághoz kapcsolódik. A megvalósításhoz O problémahelyzetek a kurzus egészére, az egyes témákra és a O végrehajtás alatt álló kérések:

Új problematikus fogalmak bevezetésével, amelyek bemutatják, hogyan jelentek meg történetileg és hogyan alkalmazzák őket;

Azáltal, hogy a tanulót ütközteti az új jelenségek közötti ellentmondásokkal e niyák és régi fogalmak;

A megfelelő információk kiválasztásának szükségességével;

Felhasználva a rendelkezésre álló ismeretek közötti ellentmondásokat a p e a megoldás eredményeit és a gyakorlat követelményeit;

Első ránézésre megmagyarázhatatlan tények és jelenségek bemutatása a

jól ismert törvények felhasználásával;

A szubjektumok közötti kapcsolatok és a jelenségek közötti kapcsolatok azonosításával.

A tudományág tanulmányozása során az anyag asszimilációjának ellenőrzése minden gyakorlati óratípuson tájékoztató, az 1. és 2. témakörben pedig kétórás teszt formájában történik.

Az oktatás minőségének meghatározása általában a tudományágra, magatartásra T Xia vizsga. A vizsgára azok a hallgatók léphetnek be, akik a tanterv valamennyi követelményét teljesítették, minden labormunkáról beszámoltak. v shih pozitív jegyek a tanfolyami munkáról. A vizsgákat bajuszban tartják T nyomtatvány a szükséges írásos magyarázatokkal a táblára (képletek, grafikonok stb.). Minden tanuló legfeljebb 30 percet kap a felkészülésre. A válaszra való felkészüléshez a tanulók használhatják O a tanszékvezető által engedélyezett módszertani és referenciaanyagokat adni e riálok. A válasz előkészítése írásban történhet. A tanszékvezető felmentheti a vizsga letétele alól a bemutatott hallgatókat T személyes tudás az aktuális ellenőrzés eredményei alapján, értékeléssel n ki "kiváló".

Így a „Rádióáramkörök és jelek” tudományág azÉn vagyok rendszere a koncentrált és egyben egészen teljes és a tökéletes tudás, amely lehetővé teszi a rádiómérnök számára, hogy szabadon eligazodjon a speciális rádiótechnikai eszközök és rendszerek működésének legfontosabb kérdéseiben.

ALAPOKTATÁSI IRODALOM:

1. S. I. Baskakov Rádiótechnikai áramkörök és jelek. 3. kiadás. M .: Felsőiskola, 2000.

TOVÁBBI IRODALOM

2. S. I. BASZKAKOV Rádiótechnikai áramkörök és jelek. Útmutató a feladatok megoldásához: Tankönyv. rádiótechnikai kézikönyv. szakember. egyetemek. - 2. kiadás. M .: Felsőiskolaó, 2002.

3. Popov V.P. Az áramkörelmélet alapjai. Tankönyv. egyetemek számára.-3. sz. M .: Felsőiskola kb la, 2000.

5 A JEL ENERGIA JELLEMZŐI

A valós jel fő energiajellemzői a következők:

1) pillanatnyi teljesítmény, egy jel pillanatnyi értékének négyzete

Ha - feszültség vagy áramerősség, akkor az ellenálláson felszabaduló pillanatnyi teljesítmény és 1 ohm.

A pillanatnyi teljesítmény nem additív, azaz a jelek összegének pillanatnyi teljesítménye nem egyenlő azok pillanatnyi teljesítményének összegével:

2) az időintervallum alatti energiát a pillanatnyi teljesítmény integráljaként fejezzük ki

3) egy intervallumban az átlagos teljesítményt az ebben az intervallumban lévő jelenergia időegységre vonatkoztatott értéke határozza meg

ahol.

Ha a jelet végtelen időintervallumra adjuk, akkor az átlagos teljesítményt a következőképpen határozzuk meg:

Az információátviteli rendszereket úgy alakították ki, hogy az információ továbbítása az előírtnál kisebb torzítással történjen minimális energia- és jelteljesítmény mellett.

A jelek tetszőleges időintervallumban meghatározott energiája és teljesítménye additív lehet, ha a jelek ebben az időintervallumban ortogonálisak. Vegyünk két jelet és, amelyek az időintervallumra vannak beállítva. E jelek összegének energiáját és teljesítményét a következőképpen fejezzük ki:

, (1)

. (2)

Itt, és... az első és a második jel energiája és teljesítménye, ezeknek a jeleknek a kölcsönös energiája és kölcsönös ereje (vagy kölcsönhatásuk energiája és ereje). Ha a feltételek teljesülnek

akkor a jeleket és az időintervallumon át ortogonálisnak nevezzük, a kifejezéseket pedig(1) és (2) bekezdése a következő alakot ölti

A jelek ortogonalitásának fogalma szükségszerűen összefügg a meghatározásuk intervallumával.

Az összetett jelekkel kapcsolatban a pillanatnyi teljesítmény, az energia és az átlagos teljesítmény fogalmát is használják. Ezeket az értékeket úgy vezetjük be, hogy a komplex jel energiajellemzői valós értékek legyenek.

1. A pillanatnyi teljesítményt a komplex jel szorzata határozza megkomplex konjugált jelhez

2. Jelenergiaaz időintervallum során definíció szerint egyenlő

3. Jelerősségaz intervallumon úgy van meghatározva

Két összetett jel, amelyek egy időintervallumban megadva merőlegesek, ha kölcsönös teljesítményük (vagy energiájuk) nulla.

6 MEGHATÁROZOTT JELEK KORRELÁCIÓS JELLEMZŐI

A jelek egyik legfontosabb időbeli jellemzője az autokorrelációs függvény (ACF), amely lehetővé teszi egy jel kapcsolatának (korrelációjának) mértékének megítélését az időeltolásos másolatával.

Az időintervallumban megadott valós jelhezés energia korlátozott, a korrelációs függvényt a következő kifejezés határozza meg:

, (3)

ahol - a jel időeltolódásának mértéke.

Mindegyik értéknél az autokorrelációs függvény valamilyen számértékkel van kifejezve.

(3) ebből következik, hogy az ACF az időeltolódás páros függvénye. Sőt, csere (3) változó be, kapjuk

Amikor a jel hasonlósága eltolatlan másolatával a legnagyobb és a funkcióeléri a teljes jelenergiával megegyező maximális értéket

Növekedéssel minden jel funkciója, kivéve a periodikusakat, csökken (nem feltétlenül monoton), a jelek relatív eltolódásával és a jel időtartamát meghaladó mértékben pedig megszűnik.

A periodikus jel autokorrelációs függvénye maga is egy azonos periódusú periodikus függvény.

A két jel hasonlóságának mértékének felmérésére a keresztkorrelációs függvényt (CCF) használjuk, amelyet a kifejezés határoz meg.

Itt és - végtelen időintervallumban adott jelekés véges energiával rendelkezik.

Az érték nem változik, ha a jel késleltetése helyett az első jel előrehaladását vesszük figyelembe.

Az autokorrelációs függvény a CCF speciális esete, amikor a jelek ill ugyanazok.

A függvénnyel ellentétben általános esetben még csak nem is relatív, és maximum bármelyik hármat elérheti.

Az érték határozza meg a jelek kölcsönös energiáját és

7 GEOMETRIAI MÓDSZEREK A JELELMÉLETBEN

A rádiótechnika számos elméleti és alkalmazott problémájának megoldása során a következő kérdések merülnek fel: 1) milyen értelemben beszélhetünk a jel nagyságáról, azzal érvelve, hogy például az egyik jel lényegesen jobb a másiknál; 2) Lehetséges-e objektíven felmérni, hogy két különböző jel mennyire hasonlít egymáshoz?

A XX v. funkcionális elemzés készült a matematikának egy ága, amely összefoglalja a tér geometriai szerkezetével kapcsolatos intuitív elképzeléseinket. Kiderült, hogy a funkcionális elemzés ötletei lehetővé teszik egy koherens jelelmélet megalkotását, amely a jelnek mint vektornak a koncepcióján alapul egy speciálisan megszerkesztett végtelen dimenziós térben.

Lineáris jeltér. Legyen -sok jel. Az objektumok kombinálásának oka néhány, a halmaz összes elemére jellemző tulajdonság megléte.

Az ilyen halmazokat alkotó jelek tulajdonságainak vizsgálata különösen akkor válik eredményessé, ha a halmaz egyes elemeit más elemeken keresztül is kifejezhetjük. Szokás azt mondani, hogy sok jel egy bizonyos szerkezettel van felruházva. Ennek vagy annak a szerkezetnek a kiválasztását fizikai megfontolások határozzák meg. Tehát az elektromos rezgésekre vonatkoztatva ismert, hogy összeadhatók, valamint tetszőleges léptéktényezővel szorozhatók. Ez lehetővé teszi a lineáris tér szerkezetének jelhalmazokban történő bevezetését.

A jelek halmaza valódi lineáris teret képez, ha a következő axiómák igazak:

1. Bármelyik jel csak valós értékeket vesz fel.

2. Bármely és ott van az összegük, és ez is benne van. Az összegzési művelet kommutatív: és asszociatív:.

3. Bármely jel és valós szám esetén a jel definiálva van=.

4. Az M halmaz egy speciális nulla elemet tartalmaz olyan, hogy  mindenkié.

Ha a jelek matematikai modelljei összetett értékeket vesznek fel, akkor az axiómában feltételezve 3 komplex számmal szorozva jutunk el a komplex lineáris tér fogalmához.

A lineáris tér szerkezetének bevezetése az első lépés a jelek geometriai értelmezése felé. A lineáris terek elemeit gyakran nevezik vektoroknak, hangsúlyozva az analógiát ezen objektumok tulajdonságai és a közönséges háromdimenziós vektorok között.

A lineáris tér axiómái által támasztott megszorítások nagyon szigorúak. Nem minden jelkészlet válik lineáris térnek.

Koordináta-alap koncepció. Ahogy a közönséges háromdimenziós térben, úgy a jelek lineáris terében is megkülönböztethető egy speciális részhalmaz, amely a koordinátatengelyek szerepét tölti be.

Azt mondják, hogy a vektorok halmaza (}, tartozó, lineárisan független, ha az egyenlőség

csak akkor lehetséges, ha az összes numerikus együttható egyszerre tűnik el.

A lineárisan független vektorok rendszere alkot koordinátabázist a lineáris térben. Ha valamilyen jel dekompozícióját a formában adjuk meg

akkor a számok () a jelnek a kiválasztott alaphoz viszonyított vetületei.

A jelelméleti feladatokban a bázisvektorok száma általában végtelenül nagy. Az ilyen lineáris tereket végtelen dimenziós tereknek nevezzük. Természetesen ezeknek a tereknek az elmélete nem ágyazható be a lineáris algebra formális sémájába, ahol a bázisvektorok száma mindig véges.

Normalizált lineáris tér. Jelenergia. A jelelmélet geometriai értelmezésének folytatásához, elmélyítéséhez egy új fogalom bevezetése szükséges, amely jelentésében megfelel a vektor hosszának. Ez nem csak azt teszi lehetővé, hogy pontos jelentést adjon az "első jel nagyobb, mint a második" alakú kijelentésnek, hanem azt is jelezze, hogy mennyivel nagyobb.

Egy vektor hosszát a matematikában normának nevezzük. A jelek lineáris tere normalizálódik, ha minden vektor egyedileg hozzá van rendelve a számhoz ennek a vektornak a normája, és a normált tér következő axiómái teljesülnek:

1. A norma nem negatív, azaz.. Norm akkor és csak akkor .

2. Az egyenlőség bármely számra igaz.

3. Ha és két vektor a , akkor a háromszög egyenlőtlenség teljesül:.

Lehetséges különféle módokat javasolni a jelek sebességének bevezetésére. A rádiótechnikában leggyakrabban úgy gondolják, hogy a valódi analóg jelek szabványosak

(4)

(a gyökér két lehetséges értéke közül a pozitívat választjuk). Összetett jeleknél a norma

ahol * - a komplex konjugált érték szimbóluma. A norma négyzetét jelenergiának nevezzük

Ez az energia szabadul fel egy ellenállással rendelkező ellenállásban 1 Ohm, ha feszültség van a kivezetésein.

Határozza meg a jel sebességét a képlet segítségével (4) a következő okok miatt tanácsos:

1. A rádiótechnikában a jel nagyságát gyakran a teljes energiahatás, például az ellenállásban felszabaduló hőmennyiség alapján ítélik meg.

2. Az energianormáról kiderül, hogy „érzéketlen” a jel alakjában bekövetkező változásokra, amelyek talán jelentősek, de rövid időn keresztül következnek be.

Lineáris normált tér a forma norma véges értékével (1.15) az integrálható négyzettel rendelkező függvények terének nevezzük, és röviden jelöljük.

8 MERŐGÉPES JELEK ELMÉLETE. ÁLTALÁNOSÍTOTT FOURIER SOROZAT

Miután bevezettük a lineáris tér szerkezetét a jelek halmazába, meghatároztuk a normát és a metrikát, mindazonáltal megfosztanak bennünket attól a lehetőségtől, hogy kiszámítsunk egy olyan jellemzőt, mint a két vektor közötti szög. Ez megtehető a lineáris tér elemeinek skaláris szorzatának fontos fogalmának megfogalmazásával.

A jelek pontszorzata. Emlékezzünk vissza, hogy ha két és egy vektor ismert egy közönséges háromdimenziós térben, akkor az összegük modulusának négyzete

hol van ezeknek a vektoroknak a pontszorzata, a köztük lévő szögtől függően.

Analógia útján kiszámoljuk két jel összegének energiáját, és:

. (5)

Maguktól a jelektől eltérően ezek energiája nem additív - a teljes jel energiája tartalmazza az úgynevezett kölcsönös energiát.

. (6)

Képletek összehasonlítása(5) és (6), határozza meg a valós jelek skaláris szorzatát, és:

A ponttermék a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

, ahol egy valós szám;

Az ilyen skaláris szorzattal rendelkező lineáris teret, amely abban az értelemben teljes, hogy tartalmazza az ebből a térből származó konvergáló vektorsorozatok összes határpontját, valódi Hilbert-térnek nevezzük.

Az alapvető Cauchy-egyenlőtlenség- Bunyakovszkij

Ha a jelek összetett értékeket vesznek fel, akkor a komplex Hilbert-teret úgy határozhatjuk meg, hogy a képlettel bevezetjük a pontszorzatot.

oly módon, hogy.

Ortogonális jelek és általánosított Fourier-sorok. Két jelet ortogonálisnak nevezünk, ha pontszorzatuk, és így a kölcsönös energia nulla:

Hadd - Véges energiaértékű jelek Hilbert tere. Ezek a jelek egy bizonyos időtartamra vonatkoznak, véges vagy végtelen. Tegyük fel, hogy ugyanazon a szakaszon egy végtelen függvényrendszer adott, egymásra merőlegesek és egységnormákkal rendelkeznek:

Azt mondják, hogy ebben az esetben egy ortonormális alapot adnak meg a jeltérben.

Bontsunk ki egy tetszőleges jelet sorban:

(7)

Teljesítmény (7) a kiválasztott bázisban a jel általánosított Fourier-sorának nevezzük.

Ennek a sorozatnak az együtthatói a következők. Vegyünk egy alapfüggvényt tetszőleges számmal, szorozzuk meg az egyenlőség mindkét oldalát (7) majd integrálja az eredményeket idővel:

. (8)

Mivel az alap az egyenlőség jobb oldalán ortonormális (8) csak a számmal rendelkező összeg tagja marad meg tehát

A jelek általánosított Fourier-sorok segítségével történő megjelenítésének lehetősége alapvetően fontos tény. Ahelyett, hogy a funkcionális függést egy megszámlálhatatlan ponthalmazban vizsgálnánk, lehetőséget kapunk arra, hogy ezeket a jeleket egy általánosított Fourier-sor megszámlálható (de általában véve végtelen) együtthatórendszerével jellemezzük.

A jel energiája, általánosított Fourier-sor formájában. Tekintsünk néhány jelet sorozatban kiterjesztve az ortonormális alaprendszerben:

és számítsuk ki az energiáját úgy, hogy ezt a sorozatot közvetlenül behelyettesítjük a megfelelő integrálba:

(9)

Mivel a függvények alaprendszere ortonormális, az összeg (9) csak a számmal rendelkező tagok értéke nem nulla. Ez csodálatos eredményt ad nekünk:

Ennek a képletnek a jelentése a következő: a jelenergia az összes olyan komponens energiáinak összege, amelyekből az általánosított Fourier-sor áll.

A Rádióelektronikai Tanszék adjunktusa S. Lazarenko

A jelek általánosított elméletének tanulmányozása során a következő kérdéseket veszik figyelembe.

1. A rádiótechnikában információátvitelre használt jelek alapvető jellemzői és elemzési módszerei.

2. A jeltranszformációk főbb típusai a csatornaépítés folyamatában.

3. Olyan rádiótechnikai áramkörök felépítési és elemzési módszerei, amelyek segítségével a jelen műveleteket hajtanak végre.

A rádiójelek a rádiótechnikában használt jelekként határozhatók meg. Céljuk szerint a rádiótechnikai jeleket jelekre osztják:

rádióadás,

televízió,

távíró,

radar,

rádiónavigáció,

telemetria stb.

Minden rádiójel modulált. Modulált jelek kialakításakor alacsony frekvenciájú (analóg, diszkrét, digitális) elsődleges jeleket használnak.

Analóg jel megismétli a továbbított üzenet megváltoztatásának törvényét.

Diszkrét jel - az üzenet forrása bizonyos időközönként információt továbbít (például az időjárásról), emellett egy analóg jel időbeni mintavételezése eredményeként diszkrét forrás nyerhető.

Digitális jel Egy üzenet megjelenítése digitális formában. Példa: egy szöveges üzenet digitális jellé van kódolva.

Minden üzenetkarakter kódolható bináris, hexadecimális és egyéb kódokba. A kódolás automatikusan, kódoló segítségével történik. Így a kódszimbólumok szabványos jelekké alakulnak.

A digitális adatátvitel előnye a nagy zajállóság. A fordított átalakítás digitális-analóg átalakítóval történik.

A jelek matematikai modelljei

A jelek általános tulajdonságainak tanulmányozásakor az ember általában elvonja a figyelmet azok fizikai természetéről és céljáról, és helyettesíti őket egy matematikai modellel.

Matematikai modell - a jel matematikai leírásának választott módszere, amely tükrözi a jel leglényegesebb tulajdonságait. Egy matematikai modell alapján lehetőség nyílik a jelek osztályozására általános tulajdonságaik és alapvető különbségeik meghatározása érdekében.

A rádiójeleket általában két osztályba osztják:

determinisztikus jelek,

véletlenszerű jelek.

Determinisztikus jel Olyan jel, amelynek értéke bármikor ismert vagy előre kiszámítható.

Véletlenszerű jel Olyan jel, amelynek pillanatnyi értéke egy valószínűségi változó (például hangjelzés).

Determinisztikus jelek matematikai modelljei

A determinisztikus jelek két osztályba sorolhatók:

időszakos,

nem időszakos.

Legyen s ( t ) - determinisztikus jel. A periodikus jeleket az idő periodikus függvénye írja le:

és az időszak során ismétlődnek T ... Hozzávetőlegesen, körülbelül t >> T ... A többi jel nem periodikus.

Az impulzus olyan jel, amelynek értéke korlátozott ideig (impulzusszélesség) eltér nullától ).

Egy matematikai modell leírásánál azonban végtelen időintervallumban megadott függvényeket használunk. Bevezetésre kerül az effektív (gyakorlati) impulzusidő fogalma:

Exponenciális lendület.

Például: egy exponenciális impulzus effektív időtartamának meghatározása az az időintervallum, amely alatt a jel értéke 10-szeresére csökken. Határozza meg a rajz effektív impulzusszélességét:

A jelenergia jellemzői . A pillanatnyi teljesítmény a jel teljesítménye 1 ohmon keresztül:

Nem periodikus jel esetén bevezetjük az 1 Ohm ellenállású energia fogalmát:

Periodikus jel esetén bevezetik az átlagos teljesítmény fogalmát:

A jel dinamikus tartományát a maximum arányaként határozzuk meg P ( t ) arra a minimumra P ( t ) , amely lehetővé teszi egy adott átviteli minőség biztosítását (általában dB-ben kifejezve):

A bemondó nyugodt beszédének dinamikus tartománya körülbelül 25 ... 30 dB, szimfonikus zenekar esetében 90 dB-ig. Érték kiválasztása P min az interferencia szintjével kapcsolatban:
.

Nagysága

csatornakapacitásnak nevezzük.

A torzításmentes jelátvitel csak akkor lehetséges, ha a jel hangereje "elfér" a csatorna kapacitásába.

Következésképpen egy jel információátviteli csatornával való egyeztetésének általános feltételét a kapcsolat határozza meg

Az arány azonban egy szükséges, de elégtelen feltételt fejez ki a jel és a csatorna egyeztetéséhez. Elegendő feltétel az összes paraméter egyetértése:

Információs csatornára a következő kifejezéseket használjuk: információbeviteli sebesség, információátviteli sebesség és csatorna sávszélessége.

Sávszélesség C - az adott csatornán elméletileg elérhető legmagasabb információátviteli sebesség. Ez egy csatornaválasz, és független a jelstatisztikától.

Ez a fő feltétele az üzenetforrás és az információs csatorna dinamikus egyeztetésének.

Amint fentebb megjegyeztük, a továbbított jelek egyértelműen hozzá vannak rendelve a továbbított üzenetekhez. A jel matematikai leírása az idő valamilyen függvénye s(t). A kommunikációs jelek több szempont szerint osztályozhatók.

Az üzenetelméletben a jeleket elsősorban determinisztikus (reguláris) és véletlenszerű jelekre osztják. A jelet hívják meghatározó, ha az idő ismert függvényével leírható. Ezért determinisztikus jel alatt olyan jelet értünk, amely megfelel egy ismert továbbított üzenetnek, és amely tetszőlegesen hosszú ideig előre pontosan megjósolható. A determinisztikus jeleket általában periodikusra, majdnem periodikusra és nem periodikusra osztják.

Valós körülmények között a vételi ponton a jel előre ismeretlen, és nem írható le meghatározott időfüggvénnyel. A vett jelek több okból is kiszámíthatatlanok, véletlenszerűek. Először is, mert egy szabályos jel nem tud információt hordozni. Valójában, ha minden ismert lenne a továbbított jelről, akkor nem lenne szükség annak továbbítására. Általában csak a fogadó oldalon néhány paramétert jel. Másodszor, a jelek véletlenszerűek a különféle interferenciák miatt, mind külső (űr, légköri, ipari stb.), mind belső (lámpazaj, ellenállások stb.) miatt. A vett jel a kommunikációs vonalon való áthaladás miatt is torzul, melynek paraméterei gyakran az idő véletlenszerű függvényei.

A kommunikációs jelmodell nem az idő függvénye s(t) , hanem néhány függvény halmaza, amelyek egy véletlenszerű folyamatot reprezentálnak. Minden adott jel az egyik felismerések véletlenszerű folyamat, amely az idő determinisztikus függvényével írható le. A címzett gyakran ismeri a lehetséges üzenetek (jelek) együttesét. A feladat annak meghatározása, hogy egy adott együttesből melyik üzenetet továbbították az interferenciával járó jelkeverék elfogadott implementációjából.

Így az átvitt jelet olyan funkciók halmazának kell tekinteni, amelyek egy véletlenszerű folyamat megvalósításai. Ennek a folyamatnak a statisztikai jellemzői teljes mértékben leírják a jel tulajdonságait. Sok konkrét probléma megoldása azonban ebben az esetben nehézzé válik. Ezért a jelek és azok különböző áramkörökön való áthaladásának vizsgálatát célszerű az egyedi megvalósításokkal, mint determinisztikus függvényekkel kezdeni.

A jel teljes leírása nem mindig szükséges. Néha néhány általánosított jellemző elegendő az elemzéshez, amelyek a legteljesebben tükrözik a jel tulajdonságait. A jel egyik legfontosabb jellemzője az időtartamaT, amely meghatározza a csatorna szükséges idejét, és egyszerűen az e jel által továbbított információ mennyiségéhez kapcsolódik. A második jellemző az spektrum szélesség jel F, amely jellemzi a jel viselkedését annak időtartama alatt, változásának sebességét. Harmadik jellemzőként be lehetne vezetni egy olyat, amely meghatározza a jel amplitúdóját annak fennállása során, például teljesítményt. Azonban a jelerősség Rval velönmagában nem határozza meg interferenciával valós kommunikációs csatornákon való továbbításának feltételeit. Ezért a jelet általában a jelteljesítmény és az interferencia aránya jellemzi:

amelyet jel-zaj viszonynak vagy jel-zaj viszonynak neveznek.

ún dinamikus hatókör,

amely meghatározza a jelszintek változásának intervallumát (például a hangerőt a telefonüzenet átvitele közben), és ennek megfelelő követelményeket támaszt az útvonal linearitásával szemben. Erről az oldalról a jel jellemezhető az ún csúcsfaktor

a maximális jelérték és az effektív érték arányát reprezentálja. Minél nagyobb a jel csúcstényezője, annál rosszabb lesz a rádiókészülék energiateljesítménye.

Az üzeneteken végrehajtott átalakítások szempontjából a jeleket videojelekre (modulálatlan) és rádiójelekre (modulált) szokás felosztani. Általában a videojel spektruma az alacsony frekvenciájú régióban összpontosul. Moduláció használatakor a videojelet modulációnak nevezzük. A rádiójel spektruma egy bizonyos középső frekvencia köré összpontosul a magas frekvenciájú tartományban. A rádiójelek elektromágneses hullámok formájában továbbíthatók.

A rész végén röviden ismertetjük a különféle típusú kommunikációban használt jeleket. ábrán. Az 1.2 egy videojelet mutat folyamatos impulzussorozat formájában. Egy ilyen jelet a távirati típusú munkákhoz egy ötjegyű bináris kód segítségével állítanak elő. Az ilyen jelek továbbítására használt sávszélesség a távirati sebességtől függ, és például 150-200 Hz, ha az ST-35 távírókészüléket használjuk és másodpercenként 50 karaktert küldünk. Telefonüzenetek továbbításakor a jel folyamatos f
ábra szerinti működési idők. 1.2 b.

V
kereskedelmi telefonálás, a jelet általában a 300 Hz és 3400 Hz közötti frekvenciatartományban továbbítják. A műsorszórás körülbelül 40 Hz és 10 kHz közötti sávszélességet igényel a kiváló minőségű beszéd- és zeneátvitelhez. Állóképek fototelegráf segítségével történő továbbításakor a jel alakja az ábrán látható. 1.Z a.

Ez egy lépés funkció. A lehetséges szintek száma megegyezik az átvitt kötetek és félhangok számával. Egy vagy több szabványos telefoncsatornát használnak az átvitelhez. Ha a televízióban mozgóképeket 625 dekompozíciós vonallal továbbítanak, akkor 50 Hz és 6 MHz közötti frekvenciasávszélesség szükséges. Ebben az esetben a jel összetett diszkrét-folytonos szerkezetű. A modulált jelek alakja az 1.3b. ábrán látható (amplitúdómodulációval).