Радиотехнические цепи и сигналы. Часть I

1. Элементы общей теории радиотехнических сигналов. Контрольные вопросы

1. Приведите структурную схему радиотехнической информационной системы.

2. Какие числовые характеристики применяются для описания моделей сигналов?

3. В чем состоит разница между видеосигналом и радиосигналом?

4. Сформулируйте принцип динамического представления сигнала.

5. Какими свойствами обладает дельта-функция?

6. Перечислите основные свойства линейного пространства.

7. Что такое координатный базис пространства?

8. Какие функции называются ортогональными?

9. Запишите выражение для обобщенного ряда Фурье.

10. Дайте определение спектра сигнала.

11. Как связаны между собой энергия сигнала и его спектральные составляющие?

12. Что представляет собой равенство Парсеваля?

2. Детерминированные сигналы. Контрольные вопросы

1. Что такое система базисных тригонометрических функций?

2. Как можно записать тригонометрический ряд Фурье?

3. Дайте определение амплитудного и фазового спектра периодического сигнала.

4. Какой характер носит спектр последовательности прямоугольных импульсов?

5. Чем отличается спектр одиночного импульса от спектра периодической последовательности импульсов?

6. Запишите прямое и обратное преобразование Фурье.

7. Как найти эффективную длительность и эффективную ширину спектра прямоугольного сигнала?

8. Что представляет собой спектр сигнала в виде дельта-функции?

9. Дайте определение автокорреляционной функции детерминированного сигнала.

10. Что такое взаимная корреляционная функция двух сигналов?

11. Как найти коэффициент взаимной корреляции?

12. Какими свойствами обладает автокорреляционная функция периодического сигнала?

3. Дискретные и цифровые сигналы. Контрольные вопросы

1. Сформулируйте теорему В.А. Котельникова.

2. Запишите математически теорему В.А. Котельникова.

3. Что такое частота Найквиста? Какова она для речевого сигнала?

4. Как определяется база сигнала?

5. При каких условиях замена непрерывного сигнала дискретным может стать неадекватной?

6. Как величина среднеквадратичной ошибки связана с частотой дискретизации непрерывного сигнала?

7. Каким образом совокупность отсчетов сигнала можно преобразовать в цифровую последовательность?

8. В чем состоит процедура квантования дискретного сигнала по уровню?

9. Из каких соображений выбирается шаг квантования сигнала? Что такое шум квантования?

10. Что понимается под операцией кодирования в устройстве аналогово-цифрового преобразователя (АЦП)?

11. Приведите схему АЦП и покажите сигналы на входах всех его элементов.

12. Как выполняется операция обратного преобразования цифрового сигнала в аналоговый в системе ЦАП?

4. Модулированные сигналы. Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию видов модуляции.

2. Каким выражением описывается амплитудно-модулированный сигнал?

3. Что такое коэффициент глубины модуляции АМ сигнала?

4. Нарисуйте спектр АМ сигнала и поясните его состав.

5. Чем отличаются сигналы балансной модуляции от сигналов однополосной амплитудной модуляции?

6. Что такое частотная модуляция сигнала?

7. Чем отличается частотная модуляция от фазовой модуляции сигнала?

8. Поясните, что такое девиация частоты и индекс частотной модуляции.

9. Какой спектр имеют ЧМ и ФМ сигналы?

10. Чем отличается сигнал дискретной амплитудной модуляции от непрерывного АМ сигнала?

11. Покажите временную диаграмму и спектр сигнала при дискретной частотной модуляции.

12. Поясните, как формируется сигнал при дискретной фазовой модуляции? Почему ширина спектра дискретного АМ и ФМ сигналов одинакова?

5. Радиотехнические цепи. Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию радиотехнических цепей.

2. Чем отличаются линейные цепи от нелинейных?

3. Как описывается импульсная характеристика цепи? Что такое оператор преобразования сигнала линейной цепью?

4. Поясните смысл амплитудно-частотной характеристики и чем она отличается от фазо-частотной характеристики?

5. Какие линейные цепи называются инерционными?

6. Перечислите методы анализа преобразования сигналов линейными цепями.

7. Сравните классический и временной методы преобразования сигнала линейной цепью.

8. Что есть общего между спектральным и операторным методами?

9. Какие радиотехнические цепи называются пассивными апериодическими цепями?

10. Приведите примеры пассивных частотно-избирательных цепей и перечислите их характеристики.

11. Какие линейные цепи относятся к активным цепям?

12. Приведите характеристики частотно-избирательной цепи.

6. Преобразование детерминированных сигналов линейными цепями. Контрольные вопросы

1. Как изменится форма прямоугольного сигнала при прохождении через дифференцирующую цепь?

2. Как зависит форма импульса от соотношений между длительностью импульса и постоянной времени цепи?

3. Дайте определение узкополосного сигнала.

4. Что называется комплексной огибающей аналитического сигнала?

5. Какие вы знаете характеристики низкочастотного эквивалента резонансного усилителя малых сигналов?

6. Приведите графики АЧХ и ФЧХ частотно-избирательной цепи и ее низкочастотного эквивалента.

7. Как принято определять ширину пропускания узкополосных радиотехнических цепей?

8. При каком условии АЧХ одноконтурной резонансной системы оказывается симметричной относительно резонансной частоты?

9. Что такое постоянная времени колебательного контура?

10. Что такое групповое время запаздывания?

Радиотехнические цепи и сигналы. Часть II

1. Нелинейные радиотехнические цепи. Контрольные вопросы

1. Приведите примеры радиотехнической цепи с резистивными нелинейными элементами.

2. Почему варикап относится к реактивным нелинейным элементам?

3. Какими характеристиками описываются нелинейные элементы?

4. Изобразите реальную вольт-амперную характеристику нелинейного элемента.

5. Почему реальная вольт-амперная характеристика нелинейного элемента заменяется при расчетах кусочно-линейной аппроксимацией?

6. Как получить выражение для тока, протекающего через нелинейный элемент?

7. Изобразите вольт-амперную характеристику в виде кусочно-линейной аппроксимации и графики входного сигнала и тока, который протекает через нелинейный элемент.

8. Как найти спектральный состав тока, протекающего через нелинейный элемент?

2. Основные нелинейные преобразования сигналов. Контрольные вопросы

1. Изобразите схему резонансного усилителя.

2. Приведите графики токов и напряжений в резонансном усилителе.

3. Покажите, чем отличается схема преобразователя частоты от схемы резонансного усилителя.

4. Почему нелинейный элемент в составе преобразователя частоты называется смесителем?

5. Как осуществляется процесс амплитудной модуляции?

6. Что понимается под коэффициентом амплитудной модуляции? Как его вычислить?

7. В чем состоит процесс детектирования модулированных сигналов? Покажите это на примере детектирования АМ сигнала.

8. Что собой представляет диодный детектор? Приведите его схему.

9. Как найти коэффициент детектирования?

10. Изобразите график зависимости напряжения на выходе детектора от угла отсечки и сравните его с входным напряжением.

3. Генерирование гармонических колебаний. Контрольные вопросы

1. Изобразите типовую схему цепи с обратной связью.

2. Автогенератор относится к линейным или нелинейным устройствам?

3. Что такое баланс фаз и баланс амплитуд в автогенераторе? Какую роль они играют?

4. Приведите схему автогенератора с трансформаторной обратной связью.

5. Изобразите индуктивную и емкостную трехточечную схему автогенератора.

6. Поясните мягкий и жесткий режимы самовозбуждения автогенератора.

7. Почему при нарастании амплитуды колебаний усилитель с обратной связью сначала работает в линейном режиме, а затем переходит в нелинейный режим? Покажите это на графиках.

8. Как находится коэффициент обратной связи для емкостной и индуктивной трехточки автогенератора?

4. Преобразование сигналов линейными параметрическими цепями. Контрольные вопросы

1. Какие линейные цепи называются параметрическими?

2. На каких элементах реализуются линейные параметрические цепи?

3. Как реализовать параметрический резистор? Покажите это на вольт-амперной характеристике безынерционного нелинейного элемента.

4. Можно ли на базе специальных полупроводниковых диодов создать переменную управляющую емкость?

Что такое варикап?

5. Как можно реализовать переменную управляемую индуктивность?

6. Каким соотношением связана емкость конденсатора с запасенной в нем энергией?

5. Случайные сигналы. Контрольные вопросы

1. Какие сигналы называются случайными? Что является их наиболее полной характеристикой?

2. Назовите основные свойства плотности вероятности и функции распределения вероятностей случайной величины.

3. Что такое корреляционная функция случайного процесса? Связана ли она с ковариационной функцией этого же процесса?

4. Дайте определение случайных процессов, стационарных в узком и широком смыслах.

5. Какой случайный процесс называется эргодическим?

6. Дайте формулировку центральной предельной теоремы.

7. Что такое спектральная плотность средней мощности случайного процесса? Какова ее размерность?

8. Сформулируйте теорему Винера-Хинчина. Как она записывается математически?

9. Приведите пример «белого шума». Каковы его дисперсия и функция корреляции?

10. Что такое эффективная ширина спектра и интервал корреляции случайного процесса?

11. Что такое дискретный случайный процесс? Приведите пример.

12. Изобразите графически автокорреляционную функцию и спектр синхронного телеграфного сигнала.

6. Преобразование случайных сигналов радиотехническими цепями. Контрольные вопросы

1. Почему спектральный метод является наиболее эффективным для вычисления математического ожидания, автокорреляционной функции, дисперсии и энергетического спектра случай-ного процесса на выходе линейной радиотехнической цепи?

2. Что такое широкополосный случайный процесс?

3. Как преобразуется случайный процесс при прохождении через дифференцирующую и интегрирующую цепи?

4. Назовите статистические характеристики процесса на выходе резонансного усилителя, если на вход подать «белый шум».

5. Чем отличается преобразование случайных процессов нелинейными цепями от их преобразования частотно-избирательными цепями?

6. Изобразите энергетический спектр и автокорреляционную функцию широкополосного случайного процесса на выходе усилителя.

7. Почему автокорреляционная функция на выходе усилителя имеет колебательный характер?

8. Какие характеристики необходимо вычислить при преобразовании случайных сигналов нелинейными цепями?

7. Борьба с помехами в радиотехнических информационных системах. Контрольные вопросы

1. На чем основываются методы борьбы с помехами при приеме и обработке сигналов?

2. Что такое оптимальный линейный фильтр?

3. Дайте определение и поясните графически, что такое согласованный фильтр.

4. Поясните, когда появляется максимальный отклик на выходе согласованного фильтра?

5. Как найти отношение сигнал/помеха на выходе согласованного фильтра?

6. От формы сигнала или его энергии зависит отношение сигнал/помеха на выходе согласованного фильтра?

7. Приведите схему обнаружителя на базе согласованного фильтра. На базе чего принимается решение о том, что сигнал есть или его нет в принятой реализации?

8. Изобразите схему коррелятора. Чем он отличается от обнаружителя на базе согласованного фильтра?

8. Дискретные линейные цепи и цифровая обработка сигналов. Контрольные вопросы

1. Как из непрерывного сигнала получить дискретный сигнал?

2. Поясните принцип временной дискретизации непрерывного сигнала по теореме В.А. Котельникова.

3. Чем отличаются спектры непрерывного и дискретного сигналов?

4. Поясните смысл прямого дискретного преобразования Фурье. Чем оно отличается от обратного преобразования Фурье?

5. В чем заключается идея быстрого преобразования Фурье?

6. За счет чего быстрое преобразование Фурье позволяет сократить число арифметических операций?

7. Приведите схему преобразования непрерывного сигнала в цифровой сигнал.

8. Что такое цифровой фильтр?

9. Чем отличаются транверсальные фильтры от рекурсивных цифровых фильтров?

10. Какие методы синтеза цифровых фильтров применяются на практике?

Радиотехнические цепи и сигналы


*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.