Теория связи. Контрольная работа. Вариант №11.

Задача No1
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) биполярного транзистора амплитудного модулятора аппроксимирована выражением


где:

ik - ток коллектора транзистора;

uб - напряжение на базе транзистора;

S - крутизна вольт-амперной характеристики;

u0 - напряжение отсечки ВАХ.

Требуется:

1. Объяснить назначение модуляции несущей и описать различные виды модуляции.

2. Изобразить схему транзисторного амплитудного модулятора, пояснить принцип ее работы и назначение ее элементов.

3. Дать понятие статической модуляционной характеристики (СМХ). Рассчитать и построить (СМХ) при заданных S, u0 и значении амплитуды входного высокочастотного напряжения Um.

4. С помощью статической модуляционной характеристики определить оптимальное смещение E0 и допустимую величину амплитуды UΩ модулирующего напряжения UΩcosΩt , соответствующие неискаженной модуляции.

5. Рассчитать коэффициент модуляции mAM для выбранного режима. Построить спектр и временную диаграмму АМ-сигнала.

Значения S, u0 и Um приведены в таблице.

Таблица 1

Предпоследняя цифра пароля 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
S, mA/B 100 95 110 85 120 75 115 90 105 80
Последняя цифра номера студенческого билета 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
u0, В 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
Um, В 0,40 0,50 0,45 0,35 0,45 0,45 0,35 0,50 0,55 0,65
Статическую модуляционную характеристику следует рассчитать и построить для семи-десяти значений E на интервале u0-Um до u0+Um. Для выбранного значения E и заданных u0 и Um определить угол отсечки Θ, с помощью которого определяется значение амплитуды первой гармоники тока коллектора I1 методом угла отсечки.

6. На входе детектора действует амплитудно-модулированное колебание

.

Требуется:

1. Пояснить назначение детектирования модулированных колебаний. Изобразить схему диодного детектора и описать принцип ее работы.

2. Рассчитать необходимое значение сопротивления нагрузки детектора Rн для получения заданного значения коэффициента передачи детектора kд.

3. Выбрать значение емкости нагрузки детектора Cн при заданных f0 и F.

4. Рассчитать и построить спектры напряжений на входе и выходе детектора.

Значения S,mAM и kд, Um, F и f0 -в таблицах 2-3.

Для расчета Rн следует воспользоваться выражениями

,

где Θ - угол отсечки в радианах.

Таблица 2

Предпоследняя цифра пароля 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
S, mA/B 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
mAM 0,8 0,85 0,9 0,7 0,75 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7
kд 0,9 0,7 0,85 0,6 0,8 0,65 0,75 0,8 0,6 0,7
Таблица 3

Предпоследняя цифра пароля 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Um, B 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9
f0, кГц 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750
F, кГц 3,4 5 6 4 5,5 7 4,5 6,5 5 6
Задача No 2
Задано колебание, модулированное по частоте



Требуется:

1) Определить для частотной модуляции частоту F, если для всех вариантов девиация частоты одинакова и составляет 50 кГц.

2) Определить количество боковых часто и полосу частот, занимаемую ЧМ сигналом

3) Определить количество боковых частот и полосу, занимаемую ЧМ сигналом при увеличении модулирующей частоты в n раз.

4) Определить количество боковых частот и полосу, занимаемую ЧМ сигналом при увеличении амплитуды модулирующего сигнала в m раз

5) Рассчитать и построить для всех случаев спектральные диаграммы с соблюдением масштаба.

Таблица 4

N варианта по двум последним цифрам пароля (если 0, то 10) M n k
1 4 2 1,8
2 5 2 2.1
3 2,5 2,5 2
4 3,4 3 3
5 4,2 4 4
6 3,8 3,6 2
7 2.2 2 3
8 3,5 2,5 4
9 3,3 2 2
10 2,9 1,6 3
11 4,2 2,6 4
12 3,8 2,2 3,4
13 4,5 3 2,6
14 3,6 3,5 3,5
15 3,9 2,6 2,2
16 3,2 3,5 2,6
17 2,6 3,2 2
18 2,2 2,8 3
19 4,1 2,2 4
20 3,9 3,4 3,3
21 3,7 2,5 2
22 4,3 3 2,2
Задача No 3
В предположении, что сигнал сообщения имеет гармоническую форму частоты Fв, требуется:

1. Изобразить временные диаграммы исходного сигнала (2, 3 периода) и дискретизированной последовательности для него при условии, что дискретизация отсчётами производится с интервалом, в k раз меньшим по сравнению с шагом дискретизации, определяемым теоремой Котельникова (см. таблицу 5).

2. Изобразить спектральные диаграммы исходного сигнала и дискретизированной последовательности.

3. Описать (с обоснованием) вид графиков временных и спектральных диаграмм на основе соответствующих теоретических положений.

Таблица 5

Предпоследняя цифра пароля 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Umax, B 15 10 8 13 6 12 7 9 11 14
FB, кГц 13 10 15 11 16 9 12 14 8 4
Последняя цифра пароля 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
k 1,5 3 2 4 3 2 2,5 4 3,5 2,5
Задача No 4
Стационарный случайный процесс x(t) имеет одномерную функцию плотности вероятности (ФПВ) мгновенных значений w(x), график и параметры которой приведены в таблице 6.

Требуется:

1 Определить параметр h ФПВ.

2 Построить ФПВ w(x) и функцию распределения вероятностей (ФРВ) F(x) случайного процесса.

3 Определить первый m1 (математическое ожидание) и второй m2 начальные моменты, а также дисперсию D(x) случайного процесса.

Методические указания

1. Изучите материал в [1, с. 28-35]; [4, с. 166 -171].

2. ФПВ вне интервала [a,b] равна 0.

3. δ(x-x0) - дельта-функция. При x=x0, δ(0) = ∞, при x≠x0, δ(x-x0) = 0.

Условие нормировки для дельта-функции



Фильтрующее свойство дельта-функции



Если случайный процесс принимает некоторое значение x0 c вероятностью p0, то ФПВ в качестве одной из составляющих содержит дельта-функцию - p0 δ(x-x0).

4. ФРВ связана с ФПВ следующим соотношением:



Таблица 6

Предпоследняя цифра пароля - M, последняя цифра пароля - N.

Выражения для плотности распределения w(x) и функции распределения вероятностей F(x) должны быть заданы (описаны) для диапазона изменения значений x в пределах от -∞ до ∞. Если w(x) содержит дельта-функцию, то в функции распределения F(x) должен быть скачок при соответствующем значении x = x0. По условию задачи при x = c (или x = d) будет скачок на величину p(c) (или p(d)). Выражение и график F(x) должны удовлетворять условию "неубываемости" ее в пределах -∞ < x < ∞, т.е. зависимость F(x) не может иметь "падающих" участков.

Вероятность попадания значений сигнала в заданный интервал, например, от a до c (т.е. a ≤ x ≤ c) определяется через плотность распределения вероятностей известным соотношением

Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Теория связи
Вид работы: Контрольная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 08.07.2020
Рецензия:Уважаемый,

Сидельников Геннадий Михайлович