Сборник задач по ТЭС. Сборник упражнений и задач по дисциплине теория электрической связи для студентов специальностей
 Скачать 7.85 Mb.
|
|
Учреждение образования «Высший государственный колледж связи» Кафедра радиосвязи и радиовещания СБОРНИК УПРАЖНЕНИЙ И ЗАДАЧ по дисциплине «ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ» для студентов специальностей 2-45 01 02 - Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения 2-45 01 03 - Сети телекоммуникаций Минск 2006 Составители: М.Т. Кохно, О.П. Хотяшова, В.О. Янкевич, В.И. Лупачева, А.А. Гридасова Приведены задачи и упражнения по основным разделам программы дисциплины «Теория электрической связи». Для студентов дневной и заочной форм обучения уровня среднего специального образования, изучающих дисциплину. Рецензент И.И. Черная Издание утверждено на заседании кафедры радиосвязи и радиовещания « 28 » июня 2006г. Протокол №14 Зав. кафедрой М.Т.Кохно ВВЕДЕНИЕ Сборник задач и упражнений составлен согласно программе дисциплины. Основная цель сборника - оказать помощь студентам в их самостоятельной работе по изучению дисциплины, особенно студентам заочной формы обучения, для которых практические занятия не проводятся. Задачи и упражнения в сборнике соответствуют трем уровням усвоения учебного материала (представления, понимания, применения). В ряде задач, кроме основного условия, поставлены дополнительные вопросы с целью обратить внимание студентов на некоторые важные стороны изучаемого явления, процесса. При решении задач необходимо использовать Международную систему единиц (СИ). Результаты решения целесообразно представить в единицах измерения, удобных для осмысления. В сборнике задач и упражнений использованы обозначения физических величин, приведенных в [2]. Обозначения наиболее часто используемых физических величин приведены в таблице 1. Таблица 1- Обозначение физических величин
1 Аналоговые и дискретные детерминированные сигналы 1.1 Дайте определение понятия информация. 1.2 Дайте определение понятия сообщение. 1.3 Дайте определение понятия сигнал. 1.4 Какое из перечисленных сообщений является дискретным? Варианты ответов: а) речь; б) музыка; в) данные ЭВМ; г) телевизионное изображение. 1.5 Какое из перечисленных сообщений является непрерывным? Варианты ответов: а) речь; б) текст телеграммы; в) данные ЭВМ; г) текст документа 1.6 Какой из перечисленных сигналов является детерминированным? Варианты ответов: а) периодическая последовательность прямоугольных импульсов; б) телевизионный сигнал; в) телефонный сигнал; г) сигнал звукового вещания. 1.7 Какой из перечисленных сигналов является простым? Варианты ответов: а) телевизионный сигнал; б) факсимильный сигнал; в) гармонический сигнал; г) сигнал звукового вещания. 1.8 Какой из перечисленных сигналов является сложным? Варианты ответов: а) синусоидальный сигнал; б) гармонический сигнал; в) факсимильный сигнал; г) косинусоидальный сигнал. 1.9 Какой из перечисленных сигналов является случайным? Варианты ответов: а) периодическая последовательность импульсов; б) одиночный прямоугольный импульс; в) сигнал передачи данных; г) гармонический сигнал. 1.10 Нарисуйте временную диаграмму дискретного по уровню сигнала. 1.11 Нарисуйте временную диаграмму аналогового сигнала. 1.12 Нарисуйте временную диаграмму дискретного по времени сигнала. 1.13 Дайте определение понятию система электросвязи. 1.14 Определите, какие элементы системы электросвязи (рисунок 1) входят в канал электросвязи? Запишите их названия. 1.15 Запишите названия и приведите примеры элементов 1 и 7( см.рисунок 1) системы электросвязи.  Рисунок 1 – Структурная схема системы электросвязи 1.16 Запишите названия, поясните назначение и приведите примеры элементов 2 и 6 (см. рисунок 1) системы электросвязи 1.17 Вставьте недостающие слова: «Линией связи называется … , используемая для передачи сигналов от … к … .» 1.18 Вставьте недостающие слова: «По проводным линиям связи … поле распространяется вдоль … … среды.» 1.19 Вставьте недостающие слова: «По радиолиниям сигналы передаются посредством распространения … в … пространстве» 1.20 Вставьте недостающие слова: «Канал электросвязи – это совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая при подключении абонентских устройств передачу … от источника к получателю с помощью … … .» 1.21 Перерисуйте временную диаграмму (рисунок 2). Покажите длительность видеоимпульсов, представленных на временной диаграмме .  0 Рисунок 2 – Временная диаграмма сигнала 1.22 Определите скважность сигнала, представленного на временной диаграмме (рисунок 3). Временную диаграмму перерисуйте.  Рисунок 3 – Временная диаграмма сигнала 1.23 Определите длительность фронта и среза сигнала, представленного на рисунке 2. 1.24 Укажите амплитуду и размах, представленного временной диаграммой, сигнала (рисунок 4). Временную диаграмму перерисуйте.  Рисунок 4 – Временная диаграмма сигнала 1.25 Нарисуйте временную диаграмму синусоидального сигнала, начальная фаза которого равна  .1.26 Нарисуйте временную диаграмму косинусоидального сигнала, начальная фаза которого равна  .1.27 Нарисуйте временную диаграмму косинусоидального сигнала, начальная фаза которого равна  .1.28 Нарисуйте временную диаграмму синусоидального сигнала, начальная фаза которого равна  .1.29 Что называют динамическим диапазоном сигнала? Запишите формулу для его определения. Укажите единицу измерения. 1.30 Что называют шириной спектра сигнала? Укажите единицу измерения. 1.31 Что называют длительностью сигнала? Укажите единицу измерения. 1.32 Что называют объемом сигнала? Укажите единицу измерения. 1.33 Определите, во сколько раз объем телевизионного сигнала превышает объем сигнала звукового вещания (при одинаковой их длительности), если ширина спектра телевизионного сигнала 6 МГц, а сигнала звукового вещания – 15 кГц. Динамические диапазоны сигналов считать одинаковыми. 1.34 Объем сообщения, передаваемого кодом Морзе, в 8 раз больше объема сообщения, передаваемого международным телеграфным кодом МТК-2. Определите ширину полосы частот второго сообщения, если ширина полосы частот первого 800 Гц. Время передачи и динамический диапазон считать равными. 1.35 Факсимильный сигнал c наибольшей мгновенной мощностью 1 мВт и объемом 30000 передается в течение 1 с по каналу с шириной полосы частот 3 кГц. Определите допустимый уровень шума в канале. 1.36 Известно, что ширина полосы частот телефонного сигнала 3100 Гц, а сигнала низкоскоростной передачи данных 50 Гц. При каких условиях объем первого сигнала превышает объем второго в 62 раза? 1.37 Сравните объемы факсимильного и телефонного сигналов с шириной полосы частот 3 и 4 кГц соответственно. Длительность и динамический диапазон сигналов принять равными. 1.38 Текст из ста букв передается по телефонному каналу в течение 30 с. Тот же текст, за то же время передается по телеграфному каналу пятизначным двоичным кодом. Приняв динамические диапазоны телефонного и телеграфного сигналов равными, определите, во сколько раз телеграфный сигнал экономичнее телефонного (сравните объемы двух сигналов). 1.39 Объем телевизионного сигнала 106, а динамический диапазон 30 дБ. Определите базу сигнала и время его передачи, если ширина полосы частот сигнала 6,5 МГц. 1.40 Канал тональной частоты занимает полосу частот от 300 до 3400 Гц. По нему в течение 30 с передается телефонное сообщение и такого же содержания телеграфное сообщение равномерным кодом с длительностью каждой посылки 20 мс. Оцените экономичность того и другого метода передачи. Динамические диапазоны сигналов принять равными. 1.41 В течение 50 с по каналу тональной частоты телеграфным способом передается текст из 150 букв. Тот же текст в течение того же времени передается телефонным способом. Сравните экономичность способов передачи (сравните объемы сигналов) при условии, что для достаточно надежного воспроизведения телеграфного сообщения ширина полосы частот сигнала должна быть обратно пропорциональна длительности импульса. Кодовые слова состоят из пятиэлементных одинаковой длины кодовых комбинаций. 1.42 Найдите базу сигнала при его объеме 106 и динамическом диапазоне 20 дБ. Во сколько раз при этом мощность сигнала должна превышать мощность шума в канале? 1.43 Известно, что объем телевизионного сигнала в 540 раз превышает объем сигнала звукового вещания. Определите полосу частот телевизионного сигнала, если он передается по каналу за то же время, что и сигнал звукового вещания с полосой частот 12 кГц. Динамические диапазоны сигналы принять одинаковыми. 1.44 Найдите объем и базу сигнала, представляющего комбинацию из 15 двоичных импульсных посылок длительностью по 20 мс при динамическом диапазоне 20 дБ. Ширину полосы сигнала принять обратно пропорциональной длительности импульса. 1.45 Сигнал передачи данных передается последовательностью из 200 импульсов, длительность каждого импульса 10 мс. Динамический диапазон сигнала составляет 12 дБ. Определите базу и объем сигнала. Ширину полосы частот сигнала принять обратно пропорциональной длительности импульса. Дайте графическое изображение объема сигнала. 1.46 Скорость передачи даны равна 1200 бит/c,   Определите объем сигнала, если его передавали 5 минут.1.47 Определите время, в течение которого передавали по каналу сигнал звукового вещания, занимающий полосу 30…15000 Гц, если объем сигнала составляет  , максимальная мощность сигнала- 2Вт, минимальная мощность - 2 мВт.1.48 Максимальная мощность телефонного сигнала равна 2220 мкВт, минимальная – 220 нВт. Определите динамический диапазон и объем сигнала, если длительность разговора составила 0,25 часа. 1.49 Постройте спектральную диаграмму амплитуд сигнала, представленного математическим выражением:  . Если в этом есть необходимость, предварительно преобразуйте приведённое выражение.1.50 Постройте спектральную диаграмму амплитуд сигнала, математическая модель которого  Рассчитайте циклические частоты гармонических составляющих сигнала. Рисунок 5− Спектральная диаграмма 1.51 На рисунке 5 приведена спектральная диаграмма амплитуд сигнала. Составьте математическую модель сигнала. Составляющая сигнала частотой  изменяется по косинусоидальному закону.1.52 Составьте математическую модель сигнала, если          Нарисуйте спектральную диаграмму амплитуд сигнала и спектральную диаграмму фаз.1.53 Составьте математическую модель сигала, если     Нарисуйте спектральную диаграмму амплитуд сигнала.1.54 Составьте математическую модель сигнала, спектральная диаграмма которого приведена на рисунке 6. Гармонические составляющие сигнала изменяются по закону косинуса. Определите угловую частоту и период пятой гармоники.  Рисунок 6− Спектральная диаграмма 1.55 Какой сигнал имеет линейчатый спектр? |
