Вход

Прохождение информационного сигнала и шума через резонансный усилитель

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 77360
Дата создания 2014
Страниц 16
Мы сможем обработать ваш заказ 29 сентября в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 810руб.
КУПИТЬ

Содержание

Содержание
Содержание 1
Исходные данные 1
8.1 Расчёт амплитудного Uвх(ω) спектра входного АМ сигнала и построение его диаграммы. 2
8.2 Расчёт мощности входного АМ сигнала и отношение сигнал/шум на входе резонансного усилителя. 3
8.3 Рассчитать характеристики параллельного резонансного контура 4
8.4 Построение графиков АЧХ и ФЧХ параллельного резонансного контура 5
8.5 Расчёт частотного коэффициента передачи усилителя T(jω) 5
8.6 Влияние на АЧХ контура параметров R, L, C, S, Ri 6
8.7 Расчёт амплитудного спектра Uвых(ω) АМ сигнала на выходе резонансного усилителя. 6
8.8 Запись аналитического выражения АМ сигнала на выходе резонансного усилителя. 11
8.9 Расчёт спектральной плотности мощности случайного процесса на выходе усилителя и построение его графика. 11
8.10 Вычисление дисперсии, функции корреляции, коэффициента корреляции и интервала корреляции случайного процесса на выходе усилителя. 12
8.11 Построение графика одномерной плотности вероятности и функции распределения процесса на выходе резонансного усилителя. 15
8.12 Отношение сигнал/шум на выходе усилителя 16
8.13 Вывод о качестве фильтрации помехи резонансным усилителем и о влиянии эквивалентной добротности усилителя на отношение сигнал/шум. 16

Фрагмент работы для ознакомления

Uвых(t) = 0,022*cos(2*π*450*103t + 630,2) + 0,0075* cos(2*π*427,5*103t +637)
+ 0,0064* cos (2*π*472,5*103t + 622) + 0,012* cos (2*π*405*103*t + 644) +
+ 0,008* cos (2*π*495*103t + 619).
8.9 Расчёт спектральной плотности мощности случайного процесса на выходе усилителя и построение его графика.
Найдём спектральную плотность мощности случайного процесса на выходе усилителя Wвых(ω), используя формулу (1):
|T(jω|2 = 1/[1 + 0,282*10-12*(ωL – 1/ ωC)2]. (2)
Wвых(ω) = W0*(|T(jω|2) = W0*|- 1/[1+j* 0,28*10-6*(ωL – 1/ ωC)]|2 (3)
График спектральной плотности мощности случайного процесса на выходе усилителя Wвых(ω), полученный в результате расчёта в Math Cad,
приведен на рис. 3.5
Рис. 3.5
8.10 Вычисление дисперсии, функции корреляции, коэффициента корреляции и интервала корреляции случайного процесса на выходе усилителя.
Для упрощения дальнейших преобразований перейдём к нормированным значениям частоты Ω = ω/106 и нормированным значениям индуктивности и ёмкости Ln = L*106 =1,5825*10-3 * 106 = 1,5825*103 Гн ,
Cn = C*106= 1,25*10-12* 106 = 1,25*10-6 Ф .
Нормируем также спектральную плотность мощности гауссовского шума: WN0 =
Подставим нормированные значения в (3) и запишем выражение для нормированного значения спектральной плотности мощности случайного процесса на выходе усилителя
WNвых(Ω) = WN0*(|T(jΩ|2) =
=0,2828*|- 1/[1+j* 0,28*10-6*(Ω*1,5825*103 – 1/( Ω*1,25*10-6)]|2 (4)
Проделав простейшие арифметические операции, выражение (4) запишем в виде:
WNвых(Ω) =0,2828* Ω2/(0,05 + Ω2 + Ω4)
Функция корреляции выходного процесса является обратным преобразованием Фурье от функции спектральной плотности мощности и находится по формуле:
(5)
Здесь буква N означает нормированность величины. Интеграл был взят с использованием теоремы о вычетах:
, где
Подставим полученные значения в (5) и запишем формулу для нормированной функции корреляции выходного процесса:
Произведём денормирование и получим функцию корреляции выходного случайного процесса:
Дисперсию выходного процесса определяем как значение функции корреляции в нуле:

Находим коэффициент корреляции процесса на выходе резонансного усилителя:
График коэффициента корреляции rвых(τ) случайного процесса на выходе усилителя, полученный в результате расчёта в Math Cad,
приведен на рис. 3.6
Рис. 3.6
Находим и вычисляем интервал корреляции процесса на выходе резонансного усилителя:
Первый интеграл :
Второй интеграл:
τк = I1 – I2 = 0.
Интервал корреляции процесса на выходе резонансного усилителя равен нулю.
8.11 Построение графика одномерной плотности вероятности и функции распределения процесса на выходе резонансного усилителя.
По условию входной сигнал резонансного усилителя имеет гауссово распределение. В силу линейности усилителя его выходной сигнал также будет иметь гауссово распределение. Математическое ожидание входного шума равно нулю, поэтому математическое ожидание выходного процесса также будет нулевым. Поэтому одномерную плотность вероятности и функцию распределения процесса можно рассчитать по формулам:
одномерная плотность вероятности, где . График W(Uвых), полученный в результате расчёта в Math Cad, приведен на рис. 3.7
Рис. 3.7
F(Uвых) = Ф(Uвых/σвых), функция распределения где
Ф(х) = - интеграл вероятности
График F(Uвых), полученный в результате расчёта в Math Cad, приведен на рис. 3.8.
Рис. 3.8
8.12 Отношение сигнал/шум на выходе усилителя
SNRвых = <PАМвых>/σ2вых = 0,395* 10-3/(1,05 *10-7) = 3760 (35,75 дБ)
8.13 Вывод о качестве фильтрации помехи резонансным усилителем и о влиянии эквивалентной добротности усилителя на отношение сигнал/шум.
Частота резонанса усилителя не совпадает с частотой несущей АМ сигнала. Низкое выходное сопротивление каскада сильно шунтирует резонансный контур. Поэтому эквивалентная добротность мала, что привело к широкой полосе пропускания по уровню 3 дБ, а также к тому, что резонансный усилитель плохо фильтрует помеху. Усилитель практически не усиливает сигнал и мощность сигнала, и отношение сигнал/шум на выходе меньше, чем на входе.
16

Список литературы

-
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2022