Содержание курса лекций (original) (raw)
1.Общая характеристика задач радиоэлектроники.
1.1.Введение
1.1.1.Предмет радиоэлектроники
1.1.2.Информация, сообщение, сигнал
1.1.3.Диапазон радиоволн и частот
1.1.4.Классификация радиосистем и решаемых ими задач
1.1.5.Обобщенная схема системы передачи информации
1.2.Модели сигналов, помех и систем в современной теории связи
1.2.1.Классификация сигналов и помех
2.Характеристики детерминированных сигналов.
2.1.Общие сведения
2.1.2.Энергетические характеристики сигналов
2.2.Спектральные характеристики периодических сигналов
2.2.2.Тригонометрический ряд Фурье
2.2.3.Действительный частотный спектр сигнала
2.2.4.Комплексный ряд Фурье и спектр сигнала
2.2.5.Распределение мощности в спектре периодического сигнала
2.2.6.Огибающая спектра периодического сигнала
2.2.7.Пример: периодическая последовательность прямоугольных импульсов
2.3.Чаcтотные характеристики непериодических сигналов
2.3.1.Пара преобразований Фурье. Спектральная плотность сигнала
2.3.3.Распределение энергии в спектре непериодического сигнала
2.3.4.Примеры. Одиночный прямоугольный импульс. Экспоненциальный импульс. Гауссов импульс
2.4.Свойства преобразований Фурье
2.4.1.Линейная комбинация сигналов
2.4.2.Сдвиг сигнала во времени
2.4.3.Изменение масштаба времени
2.4.4.Смещение спектра сигнала
2.4.5.Произведение двух сигналов
2.4.6.Произведение спектров двух сигналов
2.4.7.Дифференцирование и интегрирование сигналов
2.4.8.Взаимная заменяемость частоты и времени в преобразованиях Фурье
2.4.9.Ширина спектра и длительность сигнала
2.4.10.Спектральная плотность основных тестовых сигналов
2.5.Операторная форма представления сигналов
2.5.1.Преобразование Лапласа на плоскости комплексной частоты
2.5.2.Основные свойства преобразования Лапласа
2.5.3.Определение оригинала по изображению
2.6.Корреляционные функции сигналов
2.6.1.Взаимная и автокорреляционные функции сигнала
2.6.2.Связь между автокорреляционной функцией и спектром сигнала
2.6.4.АКФ периодического сигнала
2.7.Радиосигналы
2.7.2.Амплитудно-модулированные сигналы
2.7.3.Радиосигналы с угловой модуляцией
2.7.4.Амплитудно-частотная модуляция
3.Линейные цепи при произвольных воздействиях.
3.1.Передаточные характеристики линейной цепи
3.1.1.Классификация методов анализа прохождения сложных сигналов через линейные цепи
3.1.2.Частотная передаточная характеристика цепи
3.1.3.Переходная и импульсная характеристики цепи
3.1.4.Операторная передаточная характеристика цепи
3.1.5.Связь между передаточными характеристиками цепи
3.2.Частотный метод анализа
3.2.1.Обоснование частотного метода
3.2.2.Условия неискаженной передачи сигнала линейным четырехполюсником
3.2.3.Чаcтотные фильтры. Классификация и основные параметры
3.2.4.Простейшие фильтры первого порядка
3.2.5.Простейшие дифференцирующие и интегрирущие цепи
3.2.6.Простейшие фильтры второго порядка
3.2.7.Прохождение амплитудно-модулированных колебаний через колебательную систему
3.2.8.Прохождение частотно-модулированных колебаний через колебательную систему
3.3.Анализ прохождения сигнала с помощью интегралов наложения (временной метод)
3.3.1.Интегралы Дюамеля (наложения)
3.3.2.Апериодические цепи при импульсном воздействии
3.3.3.Колебательные цепи при произвольном воздействии
3.4.Операторный метод
3.4.1.Сущность операторного метода
3.4.2.Примеры применения операторного метода
4.Элементы статистической радиотехники.
4.1.Случайные процессы в радиотехнике
4.1.1.Статистическая модель системы передачи информации
4.1.2.Случайные события, функции, процессы. Общие определения
4.1.3.Параметры и характеристики случайных процессов
4.1.4.Виды случайных процессов
4.1.5.Примеры случайных процессов
4.2.Спектральные характеристики случайных процессов
4.2.1.Энергетический спектр случайного сигнала
4.2.2.Широкополосный случайный процесс. Белый шум
4.2.3.Узкополосный случайный процесс
4.3.Корреляционные характеристики случайного процесса
4.3.1.Связь ковариационной функции с энергетическим спектром
4.3.2.Взаимная корреляционная функция двух случайных процессов с нулевым средним
4.4.Прохождение случайных сигналов через линейные цепи с постоянными параметрами
4.4.1.Преобразование характеристик случайного сигнала в линейных цепях
4.4.3.Дифференцирование и интегрирование случайного процесса
4.4.4.Нормализация случайного процесса в узкополосных линейных цепях
4.5.Основы теории обнаружения и различения сигнала на фоне помех
4.5.1.Постановка задачи оптимального приема
4.5.2.Критерии оптимального обнаружения сигнала
4.5.3.Оптимальное обнаружение полностью известного сигнала
4.5.4.Обнаружение сигнала со случайными параметрами
4.5.5.Оптимальное различение полностью известных сигналов
4.5.6.Оценка параметров сигнала
4.6.Основы теории оптимальной (согласованной) фильтрации
4.6.2.Механизм работы оптимального фильтра
4.6.3.Спектральные характеристики оптимального фильтра
4.6.4.Отношение сигнал - шум на выходе оптимального фильтра
4.7.Обобщенная линейная фильтрация
4.7.1.Принципы обобщенной линейной фильтрации
5.Основы синтеза линейных цепей.
5.1.Введение
5.1.1.Задачи и этапы синтеза линейных цепей
5.1.2.Характеристики и функции цепи и связь между ними
5.2.Синтез двухполюсников
5.2.1.Свойства обобщенных входных функций
5.2.2.Критерии физической осуществимости
5.2.3.Реализация двухполюсника по заданной входной функции
5.2.4.Синтез реактивных двухполюсников
5.3.Синтез четырехполюсников
5.3.1.Свойства обобщенных передаточных функций
5.3.2.Синтез четырехполюсника по заданной частотной характеристике
5.3.3.Синтез фильтров нижних частот
5.3.4.Синтез различных фильтров на основе ФНЧ
6.Дискретная обработка сигналов.
6.1.Дискретизация аналоговых сигналов.
6.1.1.Структурная схема цифровой обработки сигналов
6.1.2.Дискретизация аналоговых сигналов. Ряд Котельникова
6.1.3.Спектр дискретизированного сигнала
6.1.4.Дискретизация узкополосного сигнала
6.2.Цифровая фильтрация.
6.2.1.Принцип дискретной фильтрации
6.2.2.Передаточная характеристика цифрового фильтра
6.2.3.Примеры цифровых фильтров
6.2.4.Цифровой согласованный фильтр
7.Основы теории информации и кодирования.
7.1.Информация, сообщение, сигнал
7.2.Кодирование сообщений
7.2.2.Дискретизация и квантование
7.2.3.Импульсно-кодовая модуляция
8.Прохождение детерминированных сигналов через активные линейные цепи
8.1.Нелинейные пассивные и активные элементы радиоэлектронных средств
8.1.1.Двухполюсные нелинейные элементы
8.1.2.Многополюсные нелинейные элементы
8.1.3.Статические и динамические параметры нелинейного элемента
8.1.4.Аппроксимация характеристик резистивного нелинейного элемента
8.2.Усилители как активные линейные четырёхполюсники
8.2.2.Классификация усилителей
8.2.3.Основные показатели и характеристики усилителя
8.3.Усилители низкой частоты
8.3.1.Основная схема усилителя на биполярном транзисторе с общим эмиттером
8.3.2.Графический анализ усилительного каскада с ОЭ
8.3.3.Схема замещения транзистора с общим эмиттером
8.3.4.Эквивалентная схема каскада с ОЭ, частотная характеристика
8.4.Резонансный усилительный каскад
8.4.1.Принципиальная схема каскада
8.4.2.Выбор рабочей точки и графический анализ
8.4.3.Эквивалентная схема каскада
8.4.4.Частичное включение к контуру транзистора
8.5.Обратные связи в усилителях
8.5.1.Основные сведения и классификация
8.5.3.Параметры усилителя с ОС
8.5.4.Характеристики усилителей с ООС
8.6.Усилители постоянного тока
8.6.2.Принципиальная схема и основные параметры ДК
8.7.Операционный усилитель
8.7.1.Общие сведения
8.7.2.Понятие идеального операционного усилителя
8.7.3.Функциональные схемы на ОУ
9.Функциональные преобразования сигналов в нелинейных электронных цепях
9.1.Воздействие гармонического и квазигармонического сигнала на НЭ с кусочно-линейной ВАХ
9.1.2.Спектр выходного тока при гармоническом сигнале на входе
9.1.3.Усилители мощности низкой частоты
9.1.4.Усилитель мощности высокой частоты
9.1.7.Диодный амплитудный детектор
9.2.Воздействие бигармонического сигнала на НЭ с кусочно-линейной ВАХ
9.2.1.Общие сведения о сигналах
9.3.Преобразование сигналов в НЭ с полиномиальной ВАХ
9.3.1.Преобразование гармонического сигнала. Спектр тока
9.3.2.Квадратичный амплитудный детектор
9.3.6.Амплитудный модулятор с параметрическим изменением крутизны
10.Автогенераторы гармонических колебаний
10.1.Автогенераторы с внешней обратной связью
10.1.1.Структурная схема автогенератора
10.1.3.Линейная модель возбуждения автогенератора
10.1.4.Анализ стационарного режима автогенератора
10.1.5.Мягкий и жесткий режимы самовозбуждения автогенератора
10.1.6.Принцип построения схем автогенераторов
10.1.7.Кварцевые автогенераторы
10.2.Автогенераторы с внутренней обратной связью
10.2.2.Генератор на туннельном диоде
10.3.Автогенераторы низкой частоты
10.3.1.Принцип построения схем
10.3.2.Автогенераторы с RC фазосдвигающими цепочками
11.Угловая модуляция и детектирование
11.1.Устройства угловой модуляции
11.1.1.Связь частотной и фазовой модуляции
11.1.2.Частотная модуляция в автогенераторе
11.1.3.Косвенная частотная модуляция с помощью фазового модулятора
11.2.Детектирование сигналов с угловой модуляцией
11.2.1.Структурные схемы частотного и фазового детекторов
11.2.2.Одноконтурный частотный детектор
11.2.3.Двухконтурный частотный детектор
11.2.4.Двухконтурный частотный детектор на связанных контурах
12.Параметрические цепи
12.1.Параметрические элементы
12.1.2.Нелинейная емкость как параметрический элемент
12.2Параметрические усилители и генераторы
12.2.1.Принцип параметрического усиления
12.2.2.Одноконтурный параметрический усилитель
12.2.3.Параметрическое возбуждение колебаний
13.Воздействие случайных сигналов на нелинейные цепи
13.1.Преобразование случайного процесса в безинерционных нелинейных элементах
13.1.2.Воздействие гауссовского шума на элемент с симметричной квадратичной характеристикой
13.1.3.Воздействие гауссовского процесса на нелинейный элемент с кусочно-линейной аппроксимацией
13.1.4.Преобразование спектра случайного процесса в безинерционном нелинейном элементе
13.2.Примеры определения характеристик случайного процесса на выходе нелинейной цепи с фильтром
13.2.1.Воздействие узкополосного шума на “линейный” амплитудный детектор