Методические указания к курсовой работе Владимир 2011 (стр. 1 из 7)

Министерство образования РФ

ФГБОУ ВПО Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Кафедра РТ и РС

О.Р.Никитин

Радиотехнические цепи и сигналы

Методические указания к курсовой работе

Владимир 2011

Аннотация

Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине РТЦиС составлено согласно действующей рабочей программы дисциплины и ФГОС третьего поколения. В методические указания включены основные аналитические соотношения, позволяющие понять основную задачу курсовой работы. Задания по курсовой работе соответствуют первой и второй части дисциплины. В них содержатся задания как по спектральному анализу сигналов, прошедших через линейные цепи, так и по анализу случайных сигналов, прошедших через линейные и нелинейные цепи, а также вопросы согласованной фильтрации. Все задания практически однотипны, в то же время два задания предусмотрены для наиболее успевающих студентов.
I ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Цель работы

Цель курсовой работы состоит в получении студентами навыков самостоятельного решения законченной радиотехнической задачи на основе знаний, полученных при изучении дисциплины "Радиотехнические цепи и сигналы".

1.2. Тематика, содержание и объем курсовой работы

Студенты выполняют курсовые работы двух видов: типовую или исследовательскую. Типовая работа включает в себя два задания:

- задачу анализа детерминированных сигналов или их передачи через линейные, нелинейные или параметрические цепи;

- задачу анализа передачи смеси полезного сигнала и шума через типовое радиотехническое звено: избирательная цепь – демодулятор

- фильтр или задачу на построение и анализ характеристик согласованного фильтра.

Содержание типовой работы (см. прил. I) должно состоять из подробного изложения и решения первой и второй задач с обоснованиями используемых методов решения, необходимыми графиками, выводами. При этом необходимо для расчетов использовать ЭВМ. Программа может быть заимствована из литературы, из библиотеки имеющихся в дисплейном классе или на кафедре программ либо составлена самостоятельно. Алгоритм работы оригинальной программы, ее текст, описание и распечатка результатов помещаются в приложения к работе. Использование ЭВМ не должно быть самоцелью, а должно быть оправдано (повторяющиеся расчеты при построении графиков, приближенные численные методы вычисления интегралов и др.). В случае использования приближенных методов расчета необходимо оценить погрешность вычислений.

Курсовая работа исследовательского характера может выполняться с разрешения заведующего кафедрой теми студентами, которые проявили способность к углубленному, и в значительной степени самостоятельному исследованию свойств радиотехнических цепей и сигналов, знакомы с методами их моделирования с помощью ЭВМ, обладают склонностью к исследовательской работе как теоретического, так и экспериментального характера.

Результатом законченной курсовой работы исследовательского характера, как правило, должен быть экспонат на студенческую выставку, доклад на конференции или семинаре, материал для представления на конкурс студенческих работ.

Примерное содержание курсовой работы исследовательского характера приведено в прил. 2.

Объем пояснительной записки (без приложений) типовой курсовой работы не должен превышать вместе с рисунками 20 - 25 страниц рукописного текста. Объем приложений к курсовой работе не регламентируется. Объем пояснительной записки исследовательской работы устанавливается руководителем работы.

1.3. Порядок выполнения и защиты

Контрольный график выполнения типовой курсовой работы приведен в таблице, указанные в ней проценты и сроки выполнения работы могут быть рекомендованы и для исследовательской работы.

Этапы работы	Недели семестра	Процент выполнения
1. Получение задания	1-я - 2-я	-
2. Выполнение и оформление первого задания	3-я - 4-я	30
3. Выполнение и оформление второго задания.	5-я - 6-я	70
4. Оформление приложений к работе	7-я - 8-я	90
5. Оформление и сдача курсовой работы в целом	9-я – 12-я	100
6. Защита работы	13-я - 14-я	-

Исследовательская курсовая работа выполняется по индивидуальному графику, согласованному с руководителем.

Соблюдение графика контролирует руководитель работы во время консультаций, посещение которых обязательно для всех студентов.

Защита курсовой работы проводится в форме индивидуальной беседы с преподавателем.

1.4. Оформление курсовой работы

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе должна быть оформлена в соответствии с требованиями стандарта предприятия [1].

При оформлении каждого задания необходимо разбить его выполнение на отдельные пункты. Каждый пункт решения (выполнения) задания должен содержать краткие пояснения, комментарии, обоснования хода решения. Пояснения, комментарии, обоснования должны быть сформулированы ясно с использованием при необходимости поясняющих рисунков, графиков, таблиц к др.

Каждое задание следует решать сначала в общем виде, а затем проводить численные вычисления с точностью, как правило, до трех-четырех значащих цифр.

Все графические построения (временные, векторные диаграммы и др. рисунки) должны выполняться с соблюдением масштабов и обязательным указанием последних. Исключение составляют графики, имеющие качественный характер.

При получении численного результата какого-либо вычисления обязательно указание размерности получаемой величины, например, 10 В/Гц, 100 рад/с и т.п.

2. Задания на курсовую работу

2.1. Анализ детерминированных сигналов и их передача через линейные цепи с постоянными и переменными параметрами.

Задание по этой части курсовой работы может быть посвящено

- элементам общей теории сигналов;

- спектральному представлению сигналов;

- модулированным сигналам;

- сигналам с ограниченным спектром;

-воздействию детерминированных сигналов на линейные стационарные системы, частотно-избирательные системы, нелинейные и параметрические цепи;

-элементам синтеза линейных частотных фильтров.

В качестве основы заданий могут быть использованы задачи из работ [2 и 3] (см. прил. З).

При выполнении этого задания необходимо:

1) Представить исследуемые сигналы во временной и частотной областях графически и аналитически.

2) Обосновать аппроксимацию аналитического сигнала, оценить погрешность аппроксимации и найти параметры аппроксимирующей функции.

3) Определить практическую ширину полосы частот, занимаемую сигналом и ее зависимость от основных временных параметров сигнала или параметров модуляции,

4) Выявить какие-либо общие свойства анализируемых сигналов,

5) Привести примеры практического использования анализируемых сигналов, например, для целей передачи информации, испытания радиоцепей и др.

6) Найти аналитическое описание частотных, временных характеристик и амплитудных характеристик исследуемой радиоцепи. Изобразить их график.

7) Найти сигнал и его характеристики на выходе радиоцепи. Описать точно и приближенно преобразования сигнала в радиоцепи. Построить необходимые графики.

8) Определить влияние основных параметров цепи (постоянных времени, частоты резонанса, полосы пропускания и др.) на сигнал. Проиллюстрировать это влияние.

9) Привести примеры использования исследуемой цепи в радиоустройствах.

10) Проанализировать, как упрощение схемы цепи (понижение порядка) повлияет на основные параметры и характеристики.

2.2. Анализ передачи смеси полезного сигнала и шума через типовое радиотехническое звено.

На входе цепи (рис. I) действует аддитивная смесь полезного сигнала

с амплитудной или угловой модуляцией и нормального узкополосного шума

Крутизна характеристики демодулятора при амплитудной, модуляции равна 1, а при угловой модуляции сигнал на выходе составляет 1В при расстройке, равной величине девиации частоты. Полезный сигнал на входе имеет случайную, распределенную равномерно начальную фазу.

При выполнении этого задания необходимо:

1) Определить отношение сигнал/помеха по мощности в тт. 1, 2 и 3. В т.3 полезным сигналом является только переменная составляющая сигнала, обусловленная модуляцией.

2) Найти выражение и построить график корреляционной функции и энергетического спектра суммарного сигнала в т. 2 и 3 при наличии и отсутствии модуляции;

3) Оценить закон распределения суммарного сигнала в т. 1,2 и 3 при наличии и отсутствии модуляции. В случае угловой модуляции определить необходимый порог ограничения по амплитуде входного сигнала демодулятора.

4) Предложить и обосновать способ увеличения отношения сигнал/ помеха на выходе без изменения параметров модуляции. Оценить получаемое при этом увеличение отношения сигнал/помеха и предел этого увеличения.

2.3. Согласованная фильтрация.

При выполнении этого задания необходимо:

1) Определить коэффициент передачи согласованного с заданным сигналом фильтра, проверить его физическую осуществимость.

2) Предложить функциональную схему фильтра: оптимального, если он реализуем, или квазиоптимального, если оптимальный нереализуем.