Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій icon

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій




Скачати 75.64 Kb.
НазваДержавний університет інформаційно-комунікаційних технологій
Дата конвертації29.04.2013
Розмір75.64 Kb.
ТипПротокол

Державний комітет зв’язку та інформатизації УКРАЇНИ

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій



КАФЕДРА ________Телекомунікаційних__ систем_______________

ЗАТВЕРДЖУЮ


Завідуючий кафедрою

_______________ Беркман Л.Н.___

(підпис, прізвище)

“ ____ “ _____________ 2009 року


Практичне заняття № 1



з навчальної дисципліни "Введення до спеціальності"


напряму підготовки _______телекомунікації________________________


освітньо-кваліфікаційного рівня _____бакалавр______________________


Тема _Параметри сигналів електрозв’язку__________________________

(повна назва практики)

^

Практичне заняття розроблено ст. викл. Коршун Н. В.


(вчена ступінь та звання, прізвище та ініціали автора)


Обговорено на засіданні кафедри (ПМК)

Протокол № __________

“ ____ “ _____________ 2009 року


Київ


^ Навчальні цілі. Ознайомлення студентів з основними характеристиками сигналів електрозв’язку, логарифмічними одиницями вимірювання. Розв’язання задач з використанням логарифмічних одиниць вимірювання.


Час - 90 хв.


^ ПЛАН ПРОВЕДЕННЯ ПРАКТИКИ ТА РОЗРАХУНОК ЧАСУ


Загальні положення______________________________________________-_5__ хвилин


Навчальні питання

1. Логарифмічні одниниці вимірювань - 15 хвилин

2. Тривалість сигналу – 5 хвилин

3. Динамічний діапазон – 5 хвилин

4. Пік-фактор сигналу – 5 хвилин

5. Ширина спектру сигналу - 5 хвилин

6. Об’єм сигналу – 5 хвилин

7. Статистичні характеристики сигналів – 10 хвилин

8. Інформаційна ємність сигналів – 5 хвилин

9. Розв’язання задач – 25 хвилин


Висновок_____________________________________________-5__ хвилин


ЛІТЕРАТУРА:

(рекомендована для студентів)


  1. В. Г. Дурнев, А. Ф. Зеневич, Б. И. Крук, В. П. Кубанов, В. В. Романов, В. И. Иванов. Электросвязь. Введение в специальность. – М.: Радио и связь, 1988.

  2. Н. П. Шумилин. Измерения в технике проводной связи. – М.: Связь, 1980.



Текст практичного заняття


1. Загальні положення

Як, відомо, виробничі процеси, як і будь-які інші, повязані з одержанням, передаванням, перетворенням, накопиченням, зберіганням та відображенням інформації.

Зазвичай під інформацією розуміють нові відомості про навколишній світ, які ми одержуємо в результаті взаємодії з ним та зміни його в процесі адаптації.

Інформація – це відомості, які є обєктом збереження, передавання та перетворення.

Інформація – це, перш за все, відомості, що повинні бути використані.

Під повідомленням розуміють інформацію, що виражена у деякій формі та підлягає передаванню. Повідомлення – це форма представлення інформації.

Для передачі за відповідною адресою повідомлення повинно бути попередньо перетворене в сигнал. Під сигналом розуміють фізичну величину, що змінюється та відображує повідомлення. Сигнал – це матеріальний переносник повідомлення. Фізичне середовище, по якому відбувається передавання сигналів від передавача до приймача, називається лінією звязку.

В сучасній техніці знайшли застосування електричні, електромагнітні, світлові, механічні, звукові, ультразвукові сигнали. Для передавання повідомлень необхідно застосовувати переносник, здатний ефективно розповсюджуватись в системі лінії звязку, що використовується.

Сигнал є обєктом транспортування, а техніка звязку, посуті, технікою транспортування (передавання) сигналів каналами звязку. Тому доцільно визначити параметри сигналу, які є основними з точки зору його передавання.

^ 2. Логарифмічні одиниці вимірювання

Для порівняння потужностей сигналів, що передаються системою електрозвязку, часто використовують логарифмічні одиниці вимірювання – децибели (дБ, dB). Децибел складає десяту частину іншої одиниці, що названа на честь А. Г. Белла – винахідника телефону. Бел – це десятковий логарифм відношення двох потужностей. Якщо відомі дві потужності: та , то їх відношення, виражене в децибелах, визначається формулою

.

Фізична природа потужностей, що порівнюються, може бути будь-якою – електричною, електромагнітною, акустичною. Важливо, щоб обидві величини були виражені в однакових величинах – ваттах, міліватах тощо.

Для практики бел – надто велика величина. Зазвичай відношення потужностей виражають у децибелах, використовуючи формулу

.

Порівняння двох сигналів шляхом співставлення їх потужностей не завжди буває зручним. На практиці при роботі з обладнанням буває простіше виміряти не потужність, яка виділяється на навантаженні, а падіння напруги на ній, а в деяких випадках – струм. Якщо виразити потужність через напруги або струми та опори, то одержимо:

.

У разі рівності опорів та формула спрощується:
.

Якщо у якості умовного рівня порівняння задати деяку незмінну потужність , то іншому значенню потужності буде відповідати визначена кількість децибел: .

Найчастіше за нульовий рівень обирають потужність, що дорівнює 1 мВт, яка розсіюється на опорі 600 Ом. Децибели, що визначаються відносно цього рівня, називають децибел-міліваттами і позначають дБм або dBm.

^ 3. Тривалість сигналу

Будь-який сигнал, що розглядається як процес у часі, має початок та закінчення. Тому тривалість сигналу є його природнім параметром, який визначає інтервал часу, в межах якого цей сигнал існує.

^ 4. Динамічний діапазон сигналу

Динамічний діапазон – це відношення найбільшої миттєвої потужності сигналу до тієї найменшої потужності, яку необхідно відрізняти від нуля при заданій якості передавання. Як правило, він виражається в логарифмічних одиницях – децибелах.

.

Наприклад, динамічний діапазон мовлення диктора складлає 25 … 30 дБ, симфонічного оркестру – 70 … 95 дБ.

Пік-фактором сигналу називають відношення його максимальної потужності до середньої. В логарифмічних одиницях

.

^ 5. Ширина спектру сигналу

Цей параметр надає уявлення про швидкість зміни сигналу всередині інтервалу його існування. Спектр сигналу, по суті, може бути необмеженим. Однак для будь-якого сигналу можна вказати діапазон частот, в межах якого зосереджена його енергія. Цим діапазоном і визначається спектр сигналу.

В техніці звязку спектр сигналу часто свідомо скорочують. Це пояснюється тим, що апаратура і лінії звязку мають обмежену ширину смуги пропускання. Звуження спектру сигналу відбувається з урахуванням припустимих спотворень.

^ 6. Обєм сигналу

Спектр модульованого сигналу зазвичай ширший за спектр повідомлення, що передається (первинного сигналу), і залежить від виду модуляції. Можна ввести більш загальну характеристику - обєм сигналу:

.

Обєм сигналу надає загальне уявлення про можливості даної множини сигналів як переносників повідомлень. Чим більший обєм сигналу, тим більше інформації можна «вкласти» в цей обєм и тим важче передати такий сигнал каналом звязку.

^ 7. Статистичні характеристики сигналу

Реальні сигнали електрозвязку не можуть бути описані математичною функцією часу з повною визначеністю. Це природно, оскільки в цілому передавання повідомлення в системі електрозвязку являє собою випадковий процес, що підпорядковується законам теорії ймовірностей. Наприклад, чергування літер в тексті телеграми або звуків в мовленні є випадковим і зазделегіть невідоме одержувачу. Відповідно можна оперувати лише імовірністю появи в кожний момент часу того чи іншого значення сигналу. При такому підході обєктом вивчення стають не характеристики конкретного сигналу, а імовірнісні статистичні характеристики сукупності сигналів електрозвязку того чи іншого виду.

^ 7.1. Середнє значення сигналу

Середнє значення (постійна складова) визначається виразом

,

де - час спостереження випадкового процесу.

^ 7.2. Середня потужність сигналу

Середня потужність, яку розвиває випадковий сигнал на резисторі опором 1 Ом в момент визначається виразом

.

^ 7.3. Енергетичний спектр сигналу

Визначається виразом

,

де - кореляційна функція, яка встановлює взаємозвязок між значеннями випадкового сигналу в різні моменти часу і :

.

Функція являє собою спектральну щільність середньої потужності процесу, тобто потужність, що міститься у нескінченно малій смузі частот. Потужність, що міститься в скінченій смузі частот між та , знаходять інтегруванням функції у відповідних межах:

.


8. Інформаційна ємність сигналів

Характеристикою сигналу є також кількість інформації, яка переноситься їм за одиницю часу, тобто інформаційна ємність сигналу, біт/с.

Для неперервного (аналогового) сигналу кількість інформації визначається за формулою

,

де - ширина спектру сигналу;

- середня потужність сигналу;

- потужність завади.

Для дискретного (цифрового) сигналу кількість інформації може бути підрахована за формулою

,

де - тактова частота, що чисельно дорівнює швидкості передачі, тобто кількість імпульсів за секунду;

- період імпульсної послідовносі (тактовий інтервал);

- кількість дозволених значень (рівнів), які може приймати дискретний сигнал;
- імовірність появи сигналу з і-м рівнем.

Якщо імпульси різних рівнів рівно імовірні, тобто , тоді

.


9. Задачі

9.1 Знайти абсолютний рівень за потужністю для потужностей: 10 мВт, 1 пВт, 5000 пВт, 20000 пВт, 1 Вт, 1мкВ*А, 50 мкВ*А.

9.2 Знайти абсолютний рівень за напругою для потужності 1 мВт, що виділяється на резисторах опором: 600, 135, 75, 1400 Ом. Як зміняться ці рівні для потужності 1 пВт, 1 Вт?

9.3 Відносний рівень в точці Х кола по відношенню до її входу дорівнює -13 дБ, а напруга в точці Х дорівнює 100 мВ. Знайти напругу на вході кола.



Схожі:

Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconП н. Декарчук М. В. Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини Використання інформаційно-комунікаційних технологій у курсі фізики основної школи Нова програма
Ток і саморозвиток учня загальноосвітньої школи, виходячи з його індивідуальних особливостей як суб’єкта навчання і предметної діяльності...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconПро створення Центру інформаційно комунікаційних технологій навчання
Вінницької області в галузі інформаційно-комунікаційних технологій, наказу управління освіти облдержадміністрації «Про впровадження...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconМетодичні рекомендації щодо навчання вчителів основам інформаційно-комунікаційних технологій
Запровадження в навчально-виховний процес шкіл інформаційно-комунікаційних технологій є вимогою часу. На сьогодні, без використання...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconМетодичні рекомендації щодо навчання вчителів основам інформаційно-комунікаційних технологій
Запровадження в навчально-виховний процес шкіл інформаційно-комунікаційних технологій є вимогою часу. На сьогодні, без використання...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconДержавний університет інформаційно-комунікаційних технологій
Навчальні цілі. Ознайомлення студентів з основами телефонного та телеграфного зв’язку. Поняття про комутацію
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconПоложення про кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій навчання загальноосвітніх навчальних закладів
Кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій (далі кіікт, кабінет) призначений для формування інформаційно-освітнього...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconДержавний університет інформаційно-комунікаційних технологій
Навчальні цілі. Ознайомлення студентів з основами побудови комп’ютерних мереж, різновидами їх архітектур, адресацією в мережах
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconПоложення про кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій навчання загальноосвітніх навчальних закладів 1 Загальні положення
Кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій (далі – кіікт, кабінет) призначений для формування інформаційно-освітнього...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconПоложення про кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій навчання загальноосвітніх навчальних закладів Загальні положення
Кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій (далі кіікт, кабінет) призначений для формування інформаційно-освітнього...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconПоложення про кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій навчання загальноосвітніх навчальних закладів Загальні положення
Кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій (далі кіікт, кабінет) призначений для формування інформаційно-освітнього...
Державний університет інформаційно-комунікаційних технологій iconМетодичні рекомендації щодо організації навчання вчителів основ інформаційно-комунікаційних технологій
Міністерства освіти і науки, молоді та спорту від 24 червня 2011 р. №1/9-493 «Щодо організації навчання вчителів з використання інформаційно-комунікаційних...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи