Файл: Рекомендации и пояснения по выполнению заданий к экзамену по Теории электросвязи.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 24
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рекомендации и пояснения по выполнению заданий к экзамену
по Теории электросвязи
Все задания и вопросы составлены по темам только в пределах конспекта. Конспект прилагается в электронном виде. Электронная версия аналогична бумажному изданию учебного пособия по Теории электросвязи, которое вы могли взять в библиотеке ХИИК СибГУТИ.
При ответе на теоретические вопросы нельзя просто копировать/переписывать текст из конспекта. Ответ должен быть результатом переработки теоретического материала.
Выполненные задания и ответы на вопросы представляются только в электронном виде:
1 – выполненные в текстовом редакторе Word и построением графиков/диаграмм в графическом редакторе Visio, набор формул – с использованием вставки «формула». Шрифт 12 или 14 пт, межстрочный интервал 1.0 или 1.15, выравнивание - по ширине страницы, поля: верхнее – 20 мм, нижнее – 20 мм, правое – 10 мм, левое - 20 мм;
2 – в виде фотографий задания, выполненного рукописно. Рукописный текст должен быть написан разборчивым почерком на листах в клеточку.
Все чертежи, графики, рисунки и таблицы должны быть пронумерованы и подписаны. Страницы также пронумерованы.
Критерии оценки:
| Процент правильных ответов, % | 100 - 90 | 80 - 70 | 60 - 50 | менее 50 |
| оценка | отлично | хорошо | удовлетворительно | неудовлетворительно |
Задания №№5 и 10 должны быть выполнены ОБЯЗАТЕЛЬНО, без них работа на проверку не будет принята.
Пример выполнения задания №5
Таблица 1 - Исходные данные для примера
| Амплитуда Um, В | Период T, мс | Длительность импульса τ, мс |
| 60 | 40 | 20 |
Временная диаграмма периодической последовательности прямоугольных импульсов, построенная в соответствии с заданными значениями, выглядит следующим образом:
Рисунок 1- Временная диаграмма периодической последовательности прямоугольных импульсов
Частота следования импульсов определяется:
=
= 
= 0,025 ∙ 103 = 25 ГцСкважность периодической последовательности прямоугольных импульсов определяется:
S1 =
= 
= 2Пояснения по выполнению задания №10 с примером решения
Таблица 2 - Исходные данные для примера расчета
| Мгновенные значения напряжения непрерывного сигнала, мВ | Максимальная граничная частота спектра непрерывного сигнала, кГц | Шаг квантования, мВ | |||||||
| u1 | u2 | u3 | u4 | u5 | u6 | | | ||
| 11,6 | 7,5 | 28,8 | 15,7 | 3,9 | 22,4 | 20 | 2 | ||
Определяем интервал дискретизации по формуле из теоремы В.А. Котельникова ∆t ≤
:∆t ≤
≤ 25 мс. Строим временную диаграмму непрерывного сигнала согласно заданным мгновенным значениям u1….u6, учитывая, что интервал между значениями равен25 мс (рисунок 2). Соединение точек делаем произвольно.
Рисунок 2 – Непрерывный сигнал
Проводим дискретизацию непрерывного сигнала – заменяем непрерывный сигнал его дискретными отсчетами, следующими через интервал времени ∆t= 25 мс. Амплитуда каждого отсчета равна мгновенному значению непрерывного сигнала (задано) в соответствующие моменты времени ∆t
1 = 25 мс, ∆t2 = 50 мс и т. д. На рисунке 3 представлены дискретные отсчеты непрерывного сигнала.
Рисунок 3 – Дискретные отсчеты непрерывного сигнала
Следующим этапом формирования ИКМ-сигнала является квантование. В процессе квантования значение сигнала, полученное внутри шага квантования, считается запрещенным, и заменяется значением ближайшего разрешенного уровня квантования.
Определяем количество уровней квантования Мкв, которое зависит от максимального значения непрерывного сигнала
и шага квантования 
:Мкв =
+ 1 = 
+ 1 = 16Количество уровней квантования всегда является целым числом. Поэтому, если в расчетах получается нецелое число Мкв, его значение необходимо округлить до ближайшего целого значения в сторону увеличения. Согласно заданному значению шага квантования 2 мВ, разрешенные уровни квантования имеют следующие значения: 2 мВ, 4 мВ, 6 мВ, 8 мВ, 10 мВ, … 28 мВ, 30 мВ, 32 мВ (всего 16, как рассчитано). Нумерация уровней производится по порядку от первого до последнего. Для нашего примера, соответственно, номера уровней 1, 2, 3, 4, … 15, 16.
В таблице 3 представлен результат квантования дискретных отсчетов для рассматриваемого примера. Таблица желательна, так нагляднее.
Таблица 3 – Результат квантования дискретных отсчетов
| Отсчеты | u1 | u2 | u3 | u4 | u5 | u6 |
| Значение дискретного отсчета, мВ | 11,6 | 7,5 | 28,8 | 15,7 | 3,9 | 22,4 |
| Квантованное значение, мВ | 12 | 8 | 28 | 16 | 4 | 22 |
| Номер уровня квантования | 6 | 4 | 14 | 8 | 2 | 11 |
Временная диаграмма квантованного сигнала с нумерацией уровней квантования представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Квантованные дискретные отсчеты сигнала
Завершающим этапом формирования ИКМ-сигнала является кодирование, которое заключается в преобразовании дискретных квантованных значений сигнала в двоичный код.
В двоичной системе счисления любое десятичное число Nможет быть записано в виде суммы:
N =
, (1)где a1….
– коэффициенты, принимающие одно из двух значений «0» или «1»;n– разрядность (значность) двоичного кода, рассчитывается по формуле:
(2)Разрядность кода является целым числом, при получении в расчетах нецелого значения, необходимо округлить до целого в большую сторону.
Для рассматриваемого примера Мкв = 16, соответственно, разрядность кода будет:
ШПАРГАЛКА ПО ЗНАЧЕНИЯМ ЛОГАРИФМА с основание 2:
 |  |  |  |  |  |  |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 8 |
Таким образом, в процессе кодирования каждое квантованное значение сигнала необходимо представить в виде четырехразрядной кодовой комбинации (для рассматриваемого примера).
Важно! кодируются не квантованные значения сигнала, а номера уровней квантования. Если шаг квантования равен 1, квантованные значения и номера уровней совпадают.
Для перевода квантованных значений в двоичный код используем формулу (1).
Разрядность кода n=4, поэтому в формуле (1) будет четыре слагаемых, и она примет вид:
N = a1 ∙23 + a2∙2 2 + a3 ∙2 1 + a4 ∙2 0.
N – это номер уровня квантования.
Для кодируемых в примере отсчетов (таблица 3, рисунок 4):
N1 = 6 = 0∙23 + 1∙22 + 1∙21 + 0∙20, кодовая группа для уровня квантования №6 – 0110;
N2 = 4 = 0∙23 + 1∙2 2 + 0∙2 1 + 0∙20, кодовая группа для уровня квантования №4 – 0100;
N3= 14 = 1∙23 + 1∙22 + 1∙21 + 0∙20, кодовая группа для уровня квантования №14 – 1110;
N4= 8 = 1∙23 + 0∙22 + 0∙21 + 0∙20, кодовая группа для уровня квантования №8 – 1000;
N5 = 2 = 0∙23 + 0∙22 + 1∙21 + 0∙20, кодовая группа для уровня квантования №2 – 0010;
N6 = 11 = 1∙23 + 0∙22 + 1∙21 + 1∙20, кодовая группа для уровня квантования №11 – 1011.
Для наглядности можно заданные и рассчитанные значения различных этапов формирования ИКМ-сигнала представить в виде таблицы 4. Таблица 3 является промежуточной, можно делать одну сводную таблицу формы таблица 4.
Таблица 4 – Результаты формирования ИКМ-сигнала
| Мгновенные значения непрерывного сигнала, мВ | u1 | u2 | u3 | u4 | u5 | u6 |
| 11,6 | 7,5 | 28,8 | 15,7 | 3,9 | 22,4 | |
| Значение дискретного отсчета, мВ | 11,6 | 7,5 | 28,8 | 15,7 | 3,9 | 22,4 |
| Квантованное значение дискретного отсчета, мВ | 12 | 8 | 28 | 16 | 4 | 22 |
| Номер уровня квантования дискретного отсчета | 6 | 4 | 14 | 8 | 2 | 11 |
| Кодовая комбинация в двоичном коде | 0110 | 0100 | 1110 | 1000 | 0010 | 1011 |