Радиотехника – научно-техническая область, задачами которой являются: 1) изучение принципов генерации, усиления, излучения и приема электромагнитных колебаний и волн, относящихся к радиодиапазону;
2) практическое использование этих колебаний и волн для целей передачи, хранения и преобразования информации.
Курс "Основы теории сигналов" посвящен теоретическим основам радиотехники и с полным основанием его следует отнести к числу фундаментальных дисциплин. При этом термин "фундаментальность" нужно трактовать не как синоним законченности и самодостаточности. Это слово означает скорее, что в данном курсе излагаются те научные понятия и методы, на основе которых постоянно развивается и совершенствуется теоретический арсенал, а также многочисленные прикладные направления радиотехники.
Современная теоретическая радиотехника насыщена понятиями и методами из разных научных областей, прежде всего математики, физики, теории цепей, инженерной электродинамики. Основной концепцией, позволяющей говорить о системном характере теоретической радиотехники, является концепция математической модели.
В данном учебном пособии рассмотрен целый ряд математических моделей сигналов и устройств – детерминированных и случайных, аналоговых и дискретных. Все эти модели таковы, что позволяют с той или иной степенью полноты осуществлять две основные взаимосвязанные операции – анализ и синтез.
Теоретическая радиотехника, как и многие другие научно-технические области, развивалась так, что методы анализа часто обгоняли методы синтеза. В последнее время это положение начало коренным образом изменяться, главным образом под влиянием широкого внедрения компьютеров в практику научного поиска.
Итак, в курсе "Основы теории сигналов" изучаются следующие основные вопросы: 1) свойства разнообразных полезных сигналов и помех, а также принципы их математического описания;
2) свойства физических систем, выполняющих роль радиотехнических цепей;
3) методы анализа преобразований сигналов в радиотехнических цепях, способы построения основных видов цепей.
Хочется надеяться, что внимательный читатель, проработав материал этого пособия, сможет, используя литературные источники, самостоятельно продолжить работу в интересующем его направлении.
В соответствии с принятой традицией сигналом называют процесс изменения во времени физического состояния какого-либо объекта, служащий для отображения, регистрации и передачи сообщений.
1.1 Классификация радиотехнических сигналов
Сигналы как физические процессы можно изучать с помощью различных приборов и устройств (осциллографов, вольтметров, частотомеров и т.д.). Такой подход дает представление о частных проявлениях сигналов.
Для того, чтобы сделать сигналы объектами теоретического изучения и расчетов, следует указать способ их математического описания, или создать математическую модельисследуемого сигнала. Математической моделью сигнала может быть, например, функциональная зависимость, аргументом которой является время. Прежде всего математическая модель позволяет абстрагироваться от конкретной природы носителя сигнала. В радиотехнике одна и та же математическая модель может описывать ток, напряжение, напряженность электромагнитного поля и т.д.
U(t) =Um⋅cos ωot - формула как модель детерминированного сигнала.
Существенная сторона абстрактного метода, базирующегося на понятии математической модели, заключена в том, что мы получаем возможность описывать именно те свойства сигналов, которые объективно выступают как определяюще важное. При этом игнорируется большое число второстепенных признаков. На практике исследователь выбирает из наличного арсенала математических моделей сигналов ту, которая в конкретной ситуации наилучшим и самым простым образом описывает наблюдаемый физический процесс.
В большинстве случаев носителями радиотехнических сигналов являются электромагнитные колебания.
Функции, описывающие сигналы, могут принимать как вещественные, так и комплексные значения. Поэтому в дальнейшем будем говорить о вещественных и комплексных
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
