Министерство Российской Федерации по связи и информатизации
Сибирский государственный университет
телекоммуникаций и информатики
Г.Х Гарсков
Теория
электрической связи
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам
ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Новосибирск 2002
4 Вопросы для самостоятельной подготовки
1 Сформулируйте определения понятий случайного процесса, случайной функции, реализации, сечения.
2 Как графически представляются случайные процессы?
3 Какими основными статистическими (числовыми) характеристиками описываются случайные процессы?
4 Дайте определение одномерной функции распределения и плотности распределения вероятностей случайного процесса, охарактеризуйте их свойства.
5 Дайте определение многомерных функций распределения вероятностей, чем они отличаются от одномерных?
6 Запишите выражение для гауссовского распределения, начертите его графики. Перечислите основные свойства.
7 Нарисуйте график плотности вероятностей равномерного распределения.
8 Дайте определение стационарного случайного процесса.
9 Дайте определение эргодического стационарного случайного процесса и значение его свойств в теории и технике связи.
10 Как определяют математическое ожидание и дисперсию случайного процесса усреднением по ансамблю реализации и усреднением по времени?
11 Поясните физический смысл математического ожидания и дисперсии с приведением временных диаграмм электрических процессов.
12 Нарисуйте кривую плотности распределения вероятностей мгновенных значений суммы гармонического сигнала со случайной фазой и гауссовского шума и объясните ее характер на основе временной диаграммы процесса.
13 Приведите кривые плотности вероятностей огибающей узкополосного гауссовского шума и суммы гармонического сигнала и шума, объясните их характер.
Лабораторная установка позволяет экспериментально получить кривые плотности распределения вероятностей мгновенных значений и огибающей различных случайных процессов. В работе исследуются два вида случайных процессов, близких к реальным сигналам в системах передачи дискретных и непрерывных сообщений: гауссовский шум и сумма (смесь) гармонического сигнала со случайной фазой и гауссовского шума.
На рисунке 7.1 приведена структурная схема соединения блоков макета системы связи с учетом обозначений на передней панели макета (рисунок 0.2). Гауссовский шум подается от блока "непрерывный шум", его уровень регулируется потенциометром в этом же блоке. С помощью тумблера
П3 гауссовский шум подключается к одному из входов сумматора ( Σ ), где производится его сложение с гармоническим сигналом, подаваемым на второй вход сумматора от блока "непрерывное сообщение" с помощью тумблера П1.
Огибающая исследуемого процесса выделяется амплитудным детектором (детектором огибающей) в блоке детекторов.
Аппаратурный анализ плотности распределения вероятностей мгновенных значений и огибающей исследуемых сигналов осуществляется с помощью дифференциального анализатора, разработанного на кафедре РТС СибГУТИ. Снятие кривой плотности распределения производится по точкам в соответствии с методикой, описанной в приложении 7.2 к данной работе.
Рисунок 7.1-Структурная схема лабораторной установки
6 Лабораторное задание
1 Ознакомиться с лабораторной установкой и используемыми в работе измерительными приборами.
2 Снять экспериментально и построить кривые плотности распределения вероятностей мгновенных значений гауссовского шума v(uш) и аддитивной смеси гармонического сигнала и гауссовского шума v (uсш) .
3 Снять и построить кривые плотности распределения вероятностей значений огибающих для процессов п.2, т.е. v (Eш) и v (Ecш).
4 Получить и зарисовать осциллограммы процессов п.2.
1 Включить лабораторную установку и приборы.
2 Снять и построить кривую плотности вероятностей мгновенных значений гауссовского шума v (uш). Для этого гауссовский шум с выхода блока "непрерывный шум" (гнездо Г5) подать на вход анализатора. Наблюдая процесс на экране осциллографа С1-72, соединенного с анализатором, выполнить измерения в соответствии с методикой работы с дифференциальным анализатором, описанной в приложении к данной работе.
Зарисовать осциллограмму uш(t).
3 Снять и построить кривую плотности вероятностей мгновенных значений аддитивной смеси гармонического сигнала и гауссовского шума v (Ecш). Для этого подать на сумматор ( Σ ) канала связи макета шум от блока "непрерывный шум", установив тумблер ПЗ в положение 2. На другой вход сумматора подать гармонический сигнал от блока "непрерывное сообщение", нажав кнопку F5 и установив тумблеры П1 и П2 в положение 2. Подключить вход анализатора к выходу сумматора (гнездо Г6). Рекомендуемое отношение уровней сигнала и шума Uc/Uш ≈ 3. Его можно установить путем поочередного измерения на выходе сумматора уровней гармонического сигнала (без шума) и шума (в отсутствии сигнала; с помощью милливольтметра. Уровень шума изменяется плавно с помощью регулятора в блоке "непрерывный шум''
Зарисовать осциллограмму ucш(t).
4 Снять и построить кривую плотности вероятностей значений огибающей смеси гармонического сигнала и гауссовского шума v(Ecш). Для этого, не изменяя схемы соединений п. 3, соединить выход сумматора ( Σ ) с входом амплитудного детектора и подключить анализатор к выходу блока детекторов (гнездо Г8).
5 Снять и построить кривую плотности вероятностей значений огибающей гауссовского шума v (Еш). Для этого использовать схему соединений п. 4, отключив гармонический сигнал отжатием кнопки F5 на блоке "непрерывное сообщение".
8 Содержание отчета
Отчет должен содержать результаты предварительной подготовки к работе, схемы отдельных измерений (для каждого пункта отдельно), результаты измерений в виде таблиц, графиков и осциллограмм с соответствующими заголовками, исходными данными и пояснениями, краткие выводы и оценку результатов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.