- •Н. Н. Баженов к. С. Фадеев а. Е. Гаранин
- •Введение
- •1. Характеристики детеРминированных
- •1.1. Спектральные характеристики детерминированных сигналов
- •1.2. Энергетические характеристики детерминированных сигналов
- •Бесконечные пределы в интеграле записаны для общего случая и должны быть уточнены для конкретного сигнала.
- •Ωгр Рис. 1. Зависимость энергии сигнала от границы спектра
- •2. Характеристики случайных информационных сигналов
- •2.1. Характеристики случайных сигналов
- •2.2. Законы распределения случайных сигналов
- •2.3. Определение интервала корреляции
- •2.4. Спектральные характеристики случайного сигнала. Полоса частот
- •3.1. Дискретизация сигнала и построение выборки
- •3.2. Квантование сигнала и построение выборки
- •С учетом равенств (20) и (21) получим:
- •3.3. Выбор сигнала для передачи
- •4. ЦифровоЙ сигнал и выбор ацп
- •5. Характеристики модулированных сигналов
- •5.1. Общие сведения о модуляции
- •5.2. Спектральные характеристики модулированных сигналов
- •6. Согласование источника информации
- •7. Расчет вероятности ошибки приемника в непрерывном канале c аддитивным «белым шумом»
- •Ортогональные сигналы. Их определение следует из равенства
- •Эти сигналы не пересекаются во времени, и к ним можно отнести гармонические сигналы с одинаковой частотой, отличающиеся по фазе на 90:
- •8. Примерное содержание пояснительной записки по курсовому проекту
- •1. Характеристики сигналов.
- •Записка оформляется согласно 13. Библиографический список
- •Расчет спектральных характеристик аналоговых сигналов
- •Сведения о случайных сигналах
- •Построение законов распределения
- •Построение выборки случайного сигнала
- •Задание на курсовой проект
- •Пятая цифра – к.
- •Вид модуляции
- •Ослабление сигнала и плотность мощности шума
Построение законов распределения
Для примера построим нормальный закон с параметрами Uср=5В (μ=5), σ=2В.
Рис. П.1. Нормальный закон распределения.
Далее подобным образом создаем другие распределения сигналов.
Равномерный закон в интервале 2-9.
Рис. П.2 Равномерный закон сигнала.
Гамма-распределение. Математическое ожидание сигнала 3В, дисперсия 3В2
Рис. П.3. Гамма-распределение
Сигнал с экспоненциальным законом распределения, Мu=1/r, Du=1/r2 .
Рис. П.4. Экспоненциальное распределение сигнала
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Построение выборки случайного сигнала
Для построения выборки случайного сигнала с нормальным распределением воспользуемся в среде MathCAD встроенной функцией rnorm (m,μ,σ), с помощью которой зададим размерность вектора m =10, постоянную составляющую μ=0, среднеквадратичное отклонение σ=2 В. Значение интервала дискретизации Δt примем 0,001. Листинг примера имеет вид, представленный на рис. П.5.
Рис.
П.5. Формирование массивов и вид случайного
сигнала
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Задание на курсовой проект
Цифры шифра задания обозначают:
Первая, вторая – формы сигналов.
Третья цифра – амплитуда регулярного и Du, [a-b], S, r случайного .
Четвертая цифра – временной коэффициент регулярного и λ случайного.
Пятая цифра – к.
Шестая цифра – .
Седьмая цифра – %.
Восьмая цифра – вид модуляции.
Девятая – условная амплитуда модулированного сигнала.
Десятая – f0 (для АМ и ФМ).
Одиннадцатая – f1, f 2 (для ЧМ).
Двенадцатая – (для ФМ).
Тринадцатая цифра – .
Четырнадцатая цифра – N0 .
Наборы цифр соответствуют определенному варианту задания и создаются при запуске генератора случайных чисел. Для выбора варианта задания необходимо задать:
месяц своего рождения – a;
число рождения – b;
номер своей фамилии по журналу – c.
Найдите сумму: d = a + b + c и сделайте присвоение.
Например: a = 12, b = 30, c = 30, d = 72, k = 1 … 15.
Ниже приведен вид программы выбора параметров задания в среде Mathcad.
Детерминированный информационный сигнал.
Треугольный сигнал
h= [B]
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
90
0,02
0,04
0,03
0,05
0,14
0,17
0,3
0,4
0,7
1,5
= мс
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,01
0,025
0,05
0,07
0,11
0,13
0,2
0,4
0,6
0,9
1. Гауссовский сигнал h = В
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,01
0,03
0,04
0,05
0,11
0,15
0,17
0,4
0,7
0,8
t
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2103
4103
6,5103
104
3104
5104
6104
7104
8104
9104
Экспоненциальный сигнал
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10-3
210-3
310-3
510-3
0,02
0,04
0,06
0,12
0,15
0,5
= 1/с
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
105
104
103
2104
4104
8103
7103
9103
104
7104
3. Гармонический импульс. h = В
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0,6
0,7
0,9
0,8
0,3
0,2
0,1
0,07
0,75
0,09
= c
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
810-4
710-4
310-4
210-4
910-5
710-5
810-5
410-5
310-5
210-5
h = В
4.
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,03
0,05
0,07
0,1
0,12
0,15
0,7
0,8
2
3
= мс
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,01
0,03
0,05
0,07
0,11
0,13
0,6
0,75
1
1,1
5. h = В
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,04
0,05
0,06
0,08
0,09
0,11
0,2
0,3
0,45
0,65
= 1/c
t
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
103
3103
4103
6103
104
1,5104
3104
5104
7104
8104
6. h = В
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0,6
0,7
0,8
0,2
0,1
0,01
0,02
0,03
0,04
0,06
м = 2/с103
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
12
15
20
30
40
50
14
23
46
38
7.
при t>0 и равно 0 при t<0
рад/с.
h= [B]
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1.2 |
0.6 |
0.4 |
0.12 |
0.25 |
0.4 |
0.08 |
0.36 |
0.18 |
0.55 |
1/с ×103
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1.6 |
2 |
0.9 |
7.5 |
3 |
0.5 |
8 |
7 |
6 |
12 |
Случайный информационный сигнал.
Гауссовский сигнал.
Mu=0, f=400Гц
Du= [Вт]
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,03
0,05
0,07
0,1
0,12
0,15
0,7
0,8
2
3
Параметр АКФ K1() λ= [1/c] × 103
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1.6
2
0.9
7.5
3
0.5
8
7
6
12
Сигнал с максимальной энтропией (равномерное распределение)
Интервал [a-b]
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0.5-1.6 |
2 -6 |
0.9 -3.2 |
0.25 - 5 |
3 - 7 |
0.5 - 8 |
4.2 - 12 |
1.5 – 3.5 |
2.5- 14 |
5-12 |
Параметр АКФ K2() λ= [1/c] × 103, 0=10000 рад/с
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
14 |
23 |
46 |
38 |
2. Сигнал с гамма-распределением
S=
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
2,3
2,2
2,1
1,6
1,7
1,6
1,8
1,9
1.5
2
Параметр АКФ K1() λ= [1/c] × 103
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1.5
2.1
1
7.2
3.5
0.7
8.5
6.5
5.8
10
Сигнал с экспоненциальным распределением
r=
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
0,05
0,07
0,09
0,12
0,15
0,17
0,9
1
1.4
1.7
Параметр АКФ K1() λ= [1/c] × 103, 0=5000 рад/с
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
8
12
17
25
35
45
11
21
33
42
К о э ф ф и ц и е н т ы.
К
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
36 |
34 |
32 |
38 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
20 |
30 |
40 |
50 |
15 |
25 |
35 |
45 |
55 |
60 |
% от полной энергии
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
98,5 |
98 |
97,5 |
97 |
96 |
96,5 |
97,5 |
95 |
98,6 |
97,9 |
Параметры модулированного сигнала