ИК вопросы. Вопросы итогового контроля по дисциплине Системы и обработка сигналов
Скачать 31.05 Kb.
|
Вопросы итогового контроля по дисциплине «Системы и обработка сигналов» Дайте определение сигналу, информации и сообщение. Приведите основные параметры сигнала. Приведите основные характеристики сигнала. Нарисуйте обобщенную структурную схему системы связи. Приведите основные параметры канала связи. Метрические и линейные пространства. Пространства со скалярным произведением. Бесконечномерное пространство Гильберта и Хэминга. Геометрическое представление сигналов. Представление сигналов в виде рядов ортогональных функций. Разложение сигналов в ряд Фурье. Тригонометрический ряд Фурье. Вторая форма тригонометрического ряда Фурье. Комплексная форма ряда Фурье. Виды спектров периодических сигналов. Пример вычисления спектра последовательности прямоугольных импульсов. Спектр непериодических сигналов. Пример вычисления спектра одиночного импульса. Дельта импульс и его спектр. Основные понятия нелинейной электрической цепи. Характеристики НЭ. Типовые НЭ и их характеристики. Статические и динамические (дифференциальное) сопротивления НЭ. Структурная схема нелинейного устройства. Аппроксимация характеристик нелинейных элементов. Аппроксимации ВАХ степенным полиномом. Кусочно-линейная аппроксимации ВАХ. Методы анализа нелинейных цепей. Тригонометрический метод. Гармоническое воздействие на НЭ. Бигармоническое воздействие на НЭ. Метод коэффициентов Берга. Выделение полезных компонент спектра. Зачем нужна модуляция? Основные понятия модуляции. Классификация видов модуляции. Аналоговая модуляция. Сигналы с амплитудной модуляцией. Глубина амплитудной модуляции. АМ-сигналы при различных глубинах модуляции. Однотональная (гармоническая) амплитудная модуляция. Энергетические характеристики АМ-сигнала. Амплитудная модуляция при сложном модулирующем сигнале. Спектральное разложение при сложном модулирующем сигнале. Векторные диаграммы АМ-сигнала. Достоинство, недостатки и применение АМ сигнала. Балансная амплитудная модуляция. Однополосная амплитудная модуляция. Диодный амплитудный модулятор. Транзисторный амплитудный модулятор с базовой модуляцией смещением. Балансные (двухтактный) модулятор. Кольцевой модулятор. Получение однополосной АМ модуляции. Принципы детектирования АМ сигналов. Принцип работы простейшего диодного амплитудного детектора. Режим квадратичного детектирования. Режим линейного детектирования. Транзисторный амплитудный детектор. Принцип работы синхронного детектора на основе параметрического сопротивления. Синхронный детектор на основе перемножителя. Угловая модуляция. Вывод формулы гармонического ЧМ сигнала. Спектр гармонического ЧМ сигнала. Методы осуществления частотной модуляции. Прямой способ получения ЧМ сигналов. Частотный модулятор на варикапе. ЧМ модулятор с умножением частоты (косвенный метод). Частотное детектирование. Структурная схема частотного детектора и форма прохождения сигнала в его каскадах. ЧД с преобразованием отклонения частоты Fн в изменение амплитуды Uк. Балансный ЧД с двумя взаимно-расстроенными контурами. Дробный детектор (детектор отношений). ЧД с преобразованием изменения частоты в изменение фазового сдвига. Фазовая модуляция. Получение фазомодулированных сигналов. Детектирование сигналов с фазовой модуляцией. Дискретные виды модуляции их временные диаграммы. Структурная схема дискретного ЧМ модулятора (манипулятора) и временные диаграммы его работы. Структурная схема дискретного ФМ модулятора (манипулятора) и временные диаграммы его работы. Cпектральные характеристики амплитудно-манипулированных сигналов. Спектр частотно-манипулированных сигналов. спектральные характеристики фазоманипулированных сигналов. Получение и демодуляция ОФМн сигналов. Импульсная модуляция. Сравнительная характеристика импульсных видов модуляции. Теорема и ряд Котельникова. Базисные функции ряда Котельникова. Процесс дискретизации непрерывного сигнала во времени с помощью электронного ключа. Спектр дискретизированных во времени сигналов. Восстановление непрерывного сигнала из дискретизированного во времени сигнала. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). ASK (Амплитудная манипуляция ). FSK (Частотная манипуляция ). Фазовая манипуляция (BPSK). Многопозиционная манипуляция. M-ASK (Многопозиционная амплитудная манипуляция ). QAM (Quadrature Amplitude Modulation)- квадратурная амплитудная модуляция. QPSK модуляция. Частотная модуляция минимального фазового сдвига MSK. Гауссовская частотная модуляция с минимальным сдвигом GMSK. События. Вероятность. Закон распределения дискретной случайной величины и их виды. Интегральная функция распределения и его свойства. Дифференциальная функция распределения или плотность вероятности случайной величины. Числовые характеристики случайных величин. Плотность вероятности нормального закона распределения. Плотность вероятности равномерного закона распределения. Плотность вероятности Релеевского закона распределения. Случайный процесс и его законы распределения. Числовые характеристики определенные по ансамблю случайного процесса. Числовые характеристики определенные усреднением по времени одной достаточно длинной реализации. Свойства АКФ и интервал корреляции. Нестационарные и стационарные случайные процессы. Эргодический процесс. Энергетический спектр случайных процессов. Теорема Винера-Хинчина. Квазибелый шум его спектр и корреляционная функция. Белый шум его спектр и корреляционная функция. Виды помех. Структурная схема дискретной системы связи. Критерии оптимального приема дискретных сигналов. Математическая модель нормально распределенного флуктуационного шума. Вывод алгоритма оптимального приема полностью известных сигналов. Структурная схема оптимального приемника (демодулятора) полностью известных сигналов. Вывод корреляционной записи алгоритма оптимального приема полностью известных сигналов. Структурная схема корреляционного оптимального приемника (демодулятора) полностью известных сигналов. Оптимальный корреляционный прием дискретных двоичных AM сигналов. Оптимальный корреляционный прием дискретных двоичных ЧM сигналов. Оптимальный корреляционный прием дискретных двоичных ФM сигналов. Потенциальная помехоустойчивость при оптимальном когерентном приеме дискретных двоичных сигналов. Сравнение потенциальной помехоустойчивости при оптимальном когерентном приеме дискретных двоичных сигналов. Некогерентный прием дискретных двоичных сигналов. Заданная вероятность ошибки при оптимальном приеме сигналов дискретной ФМ достигается, если параметр h02=25 . Найдите для дискретной АМ такое значение h02 при котором вероятности ошибки будет такой же как и при дискретной ФМ. Заданная вероятность ошибки при оптимальном приеме сигналов дискретной ФМ достигается, если параметр h02=15 . Найдите для дискретной ЧМ такое значение h02 при котором вероятности ошибки будет такой же как и при дискретной ФМ. Заданная вероятность ошибки при оптимальном приеме сигналов дискретной АМ достигается, если параметр h02=15 . Найдите для дискретной ЧМ такое значение h02 при котором вероятности ошибки будет такой же как и при дискретной АМ. Средняя мощность передатчика с использованием дискретной ЧМ равна 10 вт. Определите при тех же условиях приема, какая должна быть мощность передатчика при использовании дискретной ФМ, для достижения вероятности ошибки такой же, как при дискретной ЧМ. На входе приемника действует дискретный ОФМ сигнал c амплитудой Um=1В и шум с дисперсией 0.1 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. На входе приемника действует дискретный ЧМ сигнал c амплитудой Um=10В и шум с дисперсией 0.5 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. На вход согласованного фильтра подан согласованный с ним сигнал. Длительность сигнала равен Т=10мс. Определите длительность сигнала на выходе согласованного фильтра. При дискретном двоичном АМ сигнале, S1(t) имеет амплитуду 1В, длительность 10мс. Определите энергию сигнала. При когерентном приеме дискретных двоичных АМ сигналов h2=10. Определите параметр “α”. При когерентном приеме дискретных двоичных ЧМ сигналов h2=10. Определите параметр “α”. При когерентном приеме дискретных двоичных ФМ сигналов h2=10. Определите параметр “α”. Амплитуда посылки дискретной ФМ сигнала равна 10 В, длительность посылки 1с, спектральная плотность белого шума 2 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 3В, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 2 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной ФМ сигнала равна 7 В, длительность посылки 1с, спектральная плотность белого шума 7 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 4 В, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 1В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 4 мВ, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 8 мВ2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 6 мВ, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 2 мВ2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной ФМ сигнала равна 5 В, длительность посылки 1с, спектральная плотность белого шума 2 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Средняя мощность передатчика с использованием дискретной ФМ равна 100 вт. Определите при тех же условиях приема, какая должна быть мощность передатчика при использовании дискретной ЧМ, для достижения вероятности ошибки такой же, как при дискретной ФМ. Средняя мощность передатчика с использованием дискретной АМ равна 16 вт. Определите при тех же условиях приема, какая должна быть мощность передатчика при использовании дискретной ЧМ, для достижения вероятности ошибки такой же, как при дискретной АМ. На входе некогерентного частотного детектора действует сигнал с амплитудой 40 мВ и белый шум со спектральной плотностью энергии 4 мВ2/Гц, прошедший через полосовой фильтр с полосой пропускания 100 Гц. Определите параметр h2. На входе некогерентного фазового детектора действует сигнал с амплитудой 40 мВ и белый шум со спектральной плотностью энергии 1 мВ2/Гц, прошедший через полосовой фильтр с полосой пропускания 100 Гц. Определите параметр h2. На входе некогерентного амплитудного детектора действует сигнал с амплитудой 40 мВ и белый шум со спектральной плотностью энергии 2 мВ2/Гц, прошедший через полосовой фильтр с полосой пропускания 100 Гц. Определите параметр h2. На входе приемника действует дискретной ОФМ сигнал c амплитудой Um=1В и шум с дисперсией 0.1 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. На входе приемника действует дискретный ФМ сигнал c амплитудой Um=1000 мВ и шум с дисперсией 0.2 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.001 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=100 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 2 В. Определите отношение сигнал шум. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.01 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=100 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 4 В. Определите отношение сигнал шум. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.01 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=100 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 6 В. Определите отношение сигнал шум. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.01 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=10 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 3 В. Определите отношение сигнал шум. Определите интервал дискретизации, если спектр сигнала ограничен частотой 500 Гц. Заданная вероятность ошибки при оптимальном приеме сигналов дискретной ФМ достигается, если параметр h02=50 . Найдите для дискретной АМ такое значение h02 при котором вероятности ошибки будет такой же как и при дискретной ФМ. Заданная вероятность ошибки при оптимальном приеме сигналов дискретной ФМ достигается, если параметр h02=30 . Найдите для дискретной ЧМ такое значение h02 при котором вероятности ошибки будет такой же как и при дискретной ФМ. Заданная вероятность ошибки при оптимальном приеме сигналов дискретной АМ достигается, если параметр h02=30. Найдите для дискретной ЧМ такое значение h02 при котором вероятности ошибки будет такой же как и при дискретной АМ. Средняя мощность передатчика с использованием дискретной ЧМ равна 20 вт. Определите при тех же условиях приема, какая должна быть мощность передатчика при использовании дискретной ФМ, для достижения вероятности ошибки такой же, как при дискретной ЧМ. На входе приемника действует дискретный ОФМ сигнал c амплитудой Um=10В и шум с дисперсией 0.1 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. На входе приемника действует дискретный ЧМ сигнал c амплитудой Um=100В и шум с дисперсией 0.5 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. На вход согласованного фильтра подан согласованный с ним сигнал. Длительность сигнала равен Т=100мс. Определите длительность сигнала на выходе согласованного фильтра. При дискретном двоичном АМ сигнале, S1(t) имеет амплитуду 10В, длительность 100мс. Определите энергию сигнала. При когерентном приеме дискретных двоичных АМ сигналов h2=100. Определите параметр “α”. При когерентном приеме дискретных двоичных ЧМ сигналов h2=100. Определите параметр “α”. При когерентном приеме дискретных двоичных ФМ сигналов h2=100. Определите параметр “α”. Амплитуда посылки дискретной ФМ сигнала равна 100 В, длительность посылки 1с, спектральная плотность белого шума 20 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 30В, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 20 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной ФМ сигнала равна 70 В, длительность посылки 1с, спектральная плотность белого шума 70 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 40 В, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 10В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 40 мВ, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 80 мВ2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной АМ сигнала равна 60 мВ, длительность посылки 1 с, спектральная плотность белого шума 20 мВ2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Амплитуда посылки дискретной ФМ сигнала равна 50 В, длительность посылки 1с, спектральная плотность белого шума 20 В2 /Гц. Определите отношение с/ш на выходе согласованного с сигналом фильтра. Средняя мощность передатчика с использованием дискретной ФМ равна 1000 вт. Определите при тех же условиях приема, какая должна быть мощность передатчика при использовании дискретной ЧМ, для достижения вероятности ошибки такой же, как при дискретной ФМ. Средняя мощность передатчика с использованием дискретной АМ равна 160 вт. Определите при тех же условиях приема, какая должна быть мощность передатчика при использовании дискретной ЧМ, для достижения вероятности ошибки такой же, как при дискретной АМ. На входе некогерентного частотного детектора действует сигнал с амплитудой 400 мВ и белый шум со спектральной плотностью энергии 40 мВ2/Гц, прошедший через полосовой фильтр с полосой пропускания 1000 Гц. Определите параметр h2. На входе некогерентного фазового детектора действует сигнал с амплитудой 400 мВ и белый шум со спектральной плотностью энергии 10 мВ2/Гц, прошедший через полосовой фильтр с полосой пропускания 1000 Гц. Определите параметр h2. На входе некогерентного амплитудного детектора действует сигнал с амплитудой 400 мВ и белый шум со спектральной плотностью энергии 20 мВ2/Гц, прошедший через полосовой фильтр с полосой пропускания 1000 Гц. Определите параметр h2. На входе приемника действует дискретной ОФМ сигнал c амплитудой Um=10В и шум с дисперсией 0.1 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. На входе приемника действует дискретный ФМ сигнал c амплитудой Um=10 мВ и шум с дисперсией 0.2 В2. Определите отношение мощности сигнала к мощности шума. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.001 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=1000 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 20 В. Определите отношение сигнал шум. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.01 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=1000 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 40 В. Определите отношение сигнал шум. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.01 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=1000 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 60 В. Определите отношение сигнал шум. Сигнал и белый шум со спектральной плотностью G0=0.01 В2/Гц проходят через полосовой фильтр с полосой пропускания F=100 Гц. Амплитуда сигнала на выходе полосового фильтра равна 30 В. Определите отношение сигнал шум. Определите интервал дискретизации, если спектр сигнала ограничен частотой 1000 Гц. |