Разработка и эксплуатация радиотелеметрических систем

Импульсная характеристика h(t)– это реакция звена на единичный импульсный сигналδ(t) (дельта-функция)при нулевых независимых начальных условиях (то естькогда запас энергии во всех энергоёмких элементах цепи отсутствует).Переходная характеристика g(t)– реакцияна воздействие в виде единичного скачка σ(t) при нулевых независимых начальных условиях.В ряде случаев удобно также рассматривать реакцию цепи g1(t)на линейно-нарастающее воздействие σ1(t) =tσ(t) при нулевых начальных условиях.Указанные временные характеристики цепи между собой взаимосвязаны:Комплексной частотной характеристикой цепиH()называется зависимость от частоты отношения комплексной амплитуды сигнала на выходе цепиUвыхк комплексной амплитуде гармонического сигнала на входеUвх в стационарном режиме:Фазочастотной характеристикой цепи H() называется зависимость от частоты разности начальных фаз сигнала на выходе цепи вых и гармонического сигнала на входе вх в стационарном режиме:Частотные характеристики цепи между собой связаны:Импульсная и комплексная частотная характеристики представляют собой пару преобразований Фурье:В общем случае выражения для характеристик цепи первого порядка могут быть приведены к виду:где:τ – постоянная времени цепи.При анализе преобразования сигналов в линейных цепях предполагается, что известна структура цепи и параметры её элементов (что определяет характеристики цепи), а воздействие на цепь осуществляется не ранее момента времени t=0при нулевых независимых начальных условиях.При анализе воздействия сигналов цепи применяют следующие методы анализа:классический - основан на составлении и решении дифференциальных уравнений для анализа прохождения сигналов через цепи.частотный (спектральный) – основан на преобразовании Фурье и оперирует комплексным коэффициентом передачи (КЧХ):Модуль коэффициента передачи К(ω) = |К(ω)| является амплитудно- частотной характеристикой (АЧХ), а аргумент φ(ω) — фазочастотной характеристикой (ФЧХ).операторный - основан на преобразовании Лапласа, и переводит анализ сигналов из временной области в область комплексных величин.Функцию u(t) называют оригиналом, а U(p) ее изображениемметод интеграла наложения – основан на анализе реакции цепи на воздействие элементарных сигналов таких как дельта-функция и ступенчатой функции.Исходная схемаСхема замещенияСоставим характеристическое уравнение заданной цепи:Согласно схеме замещения:Сделаем подстановку jp, тогда характеристическое уравнение будет иметь вид:Приравняем его к нулю и найдем его корни:Так как уравнение имеет единственный корень. то это цепь первого порядка.Для удобства построения графиков и расчетов примем:Комплексная частотная характеристика будет определятся как:Так как схема представляет собой Г-образный делитель напряжения, то:где: постоянная времени цепи.Рисунок Входной сигналВыходной сигнал будет определяться:Для принятых значенияхRC найдем АЧХ и ФЧХ. Построим графики:Рисунок График амплитудночастотной характеристики цепи.Рисунок График фазочастотной характеристики цепи.Найдем характеристики цепи цепи при воздействии исходного сигнала:Импульсная характеристикаПереходная характеристикаРеакция на линейно-возрастающкее воздействиеЗаключениеВ данной курсовой работе проведен спектральный анализ одиночного (непериодического) и периодического видеосигнала заданной формы.Для непериодического сигнала было применено преобразование (интеграл) Фурье, а для периодического сигнала в дискретное преобразование Фурье.Так же был проведен анализ радиосигнала (непериодического и периодического) с огибающей, заданной видеосигналом и частотой несущей в сто раз большей частоты заданного видеосигнала.Для построения спектральных характеристик непериодическогорадиосигнала была использована формул взаимосвязи между амплитудными и фазовыми спектрами видеосигнала и радиосигнала.Был произведен расчет и построен график автокорреляционной функции (АКФ) для видеосигнала и радиосигнала.Был произведен анализ цепи первого порядка. Построены амплитудночастотная и фазочастотная характеристики заданной цепи. Рассчитаны и построены графики импульсной и переходной характеристик цепи при воздействии заданного импульса.Рекомендуемая литератураБаскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высшая школа,2005.Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Дрофа, 2006.Денисенко А.Н. Сигналы. Теоретическая радиотехника. Справочное пособие.– М.: Горячая Линия – Телеком, 2005.Стеценко О.А. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.: Высшая школа, 2007.