Курс лекций «Основы радиоэлектроники» Часть Сигнал и его свойства. Линии передачи с распределенными параметрами (введение в теорию волн). Календарный план

Вид материалаКурс лекций

Содержание


Основы радиоэлектроники
Подобный материал:
ОСНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

РАДИОЭЛЕКТРОНИКА


Сигналы и спектры сигналов: гармонические и негармонические сигналы, ряды и интегралы Фурье, видео и радиосигналы, спектры модулированных сигналов.

Линейные цепи с сосредоточенными параметрами: методы анализа, резонансные контуры, полосовые фильтры, прохождение сигналов через линейные четырехполюсники, принцип суперпозиции, понятие обратной связи, линейные усилители, переходные процессы в линейных цепях.

Линейные цепи с распределенными параметрами: длинные линии, волновое уравнение длинной линии, дисперсия длинных линий и искажение сигналов.

Нелинейные цепи: нелинейные элементы, методы спектрального анализа колебаний в нелинейных цепях, умножение частоты, преобразование частоты, модуляция и детектирование сигналов, генерация гармонических и релаксационных колебаний.

Шумы в радиоэлектронике: физическая природа шумов, предельная чувствительность радиоприемного устройства, пропускная способность канала связи.

Лабораторные работы: Спектральный анализ сигналов. Исследование RC-цепей. Электрический колебательный контур. Электрические частотные фильтры. Усилитель низкой частоты. Резонансный усилитель. Преобразование частоты. Амплитудная модуляция. Детектирование АМ-колебаний. LC-автогенератор. RC-автогенератор с инерционной нелинейностью. Мультивибраторы. Триггер.


Курс лекций « Основы радиоэлектроники»

Часть 1. Сигнал и его свойства. Линии передачи с распределенными параметрами (введение в теорию волн).


Календарный план

( понедельно – 18 недель, на осенний семестр с 1 сентября по 30 декабря 2007 г.)

(группа НР, 2 курс).

  1. Обобщенная структурная схема линий радиосвязи: передатчик, передающая среда, приемник. Диапазон частот (длин волн), используемый в радиоэлектронике.
  2. Сигналы: определение, классификация, основные характеристики. Понятие о спектре сигнала.
  3. Детерминированные и недетерминированные колебания. Случайные колебания. Связь с переносом информации. Среднеквадратическое приближение функций сигналов.
  4. Элементы функционального анализа: разложение функций в ряды по известным функциям. Базовые функции. Функциональная ортогональность. Вычисление коэффициентов разложения.
  5. Гармонические процессы. Негармонические периодические процессы. Тригонометрическая и комплексная формы ряда Фурье. Метод комплексных амплитуд.
  6. Непериодические процессы. Представление непериодического процесса (сигнала) интегралом Фурье. Амплитудно-частотная и фазово-частотная характеристики сигнала. Примеры.
  7. Преобразование Лапласа и его применение к анализу неинтегрируемых сигналов. Примеры.
  8. Контрольная работа 1:

а) вычисление и построение графиков амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристик сигналов;

б) вычисление преобразования Лапласа сигналов.

Задания даются в 2-х вариантах, в обоих вариантах функции сигналов задаются в

аналитической форме
  1. Коллоквиум с разбором результатов контрольной работы и по итогам прошедшего материала.
  2. Эффективная длительность сигнала и ширина его спектра. Связь между ними. Примеры некоторых характерных сигналов.
  3. Дискретизация сигналов. Теорема Котельникова. Передача сигнала по каналу радиосвязи.
  4. Модуляция колебаний. Радиосигнал при амплитудной модуляции и его спектр. Векторная диаграмма при амплитудной модуляции.
  5. Радиосигнал с угловой (частотной и фазовой) модуляцией и его спектр. Векторная диаграмма частотной модуляции.
  6. Видеосигнал и радиосигнал, связь их спектров. Понятия об импульсных и импульсно-кодовых сигналах Примеры
  7. Контрольная работа 2:

а) построение спектра амплитудно-модулированного сигнала по спектру модулирующего сигнала;

б) построение спектра частотно-модулированного сигнала по спектру модулирующего гармонического сигнала;

в) расчет выходного напряжения цепи на заданной частоте, если известно входное напряжение.

16. Коллоквиум с разбором результатов контрольной работы и по итогам прошедшего материала.

17. Линии передачи с распределенными параметрами. Волновое уравнение длинной линии (L>>). Гармоническое решение уравнения длинной линии.

18. Параметры длинной линии: волновое (характеристическое) сопротивление, постоянная распространения, фазовая скорость, коэффициент отражения от участка линии. Входное сопротивление участка длинной линии. Согласование сопротивления с источником и с нагрузкой.

19-20. Зачетные недели. Рубежный контроль уровня знаний.


Распределение баллов успеваемости (балльно-рейтинговая система) по курсу:

  1. Посещение занятий (лекций): 0 – 15
  2. Контрольная работа №1: 0 – 10
  3. Коллоквиум по итогам 1-8 недель: 0 – 10
  4. Контрольная работа №2: 0 – 10
  5. Коллоквиум по итогам 9-16 недель: 0 – 10
  6. Итоговый контроль уровня знаний (зачет по курсу): 0 – 45



Лектор проф. В.В. Шевченко