PODSTAWY I ALGORYTMY PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW PROGRAM WYKŁADÓW

Transkrypt

1 PODSTAWY I ALGORYTMY PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW Kierunek: Elektronika i Telekomunikacja sem. IV Prowadzący: dr inż. ARKADIUSZ ŁUKJANIUK PROGRAM WYKŁADÓW Pojęcie sygnału, sygnał a informacja, klasyfikacja sygnałów, modele matematyczne sygnałów. Ciągłe i dyskretne reprezentacje sygnałów. Uogólniony szereg Fouriera. Funkcje ortogonalne i ortonormalne przykłady. Analiza widmowa i korelacyjna sygnałów deterministycznych. Transformata Fouriera w sensie granicznym. Sposoby oceniania szerokości pasma częstotliwości zajmowanego przez sygnał. Przejście sygnału przez układ liniowy. Zasada nieoznaczoności. Analiza widmowa i korelacyjna sygnałów stochastycznych. PROGRAM WYKŁADÓW Transformata Hilberta. Sygnał analityczny. Drganie uogólnione Elementy teorii próbkowania, twierdzenie Shannona Kotielnikowa. Elementy teorii kwantowania. Modulacja delta. Analogowe modulacje i detekcje: dwuwstęgowa modulacja amplitudy z falą nośną (AM); dwuwstęgowa modulacja amplitudy bez fali nośnej (DSB-SC); jednowstęgowa modulacja amplitudy (SSB); modulacja amplitudy z częściowo wytłumioną wstęgą boczną (VSB); systemy modulacja częstotliwości (FM) i fazy (PM). PROGRAM WYKŁADÓW Impulsowe modulacje i detekcje: impulsowa modulacja amplitudy (PAM); impulsowa modulacja szerokości (PDM) i położenia (PPM) impulsów; modulacja kodowo-impulsowa (PCM). Zwielokrotnienie czasowe (TDM) i częstotliwościowe (FDM). Systemy modulacji złożonej: (MASK, MPSK, MFSK, MPCM). Zakłócenia rodzaje, charakterystyki. Porównanie efektywności systemów modulacji. Filtry dopasowane. LITERATURA Gregg W. D. : Podstawy telekomunikacji analogowej i cyfrowej. WNT, 1983r. Szabatin J.: Podstawy teorii sygnałów. WKŁ, 2000r. Bem D. J.: Systemy telekomunikacyjne cz.i. Małecki J.: Wstęp do telekomunikacji, 1993r. Wojnar A.: Teoria sygnałów. WNT, 1988r. Górajec R.: Wielokrotny system cyfrowy z modulacją delta. WPW, 1987r. Smyczek J.: Teoria sygnałów i informacji. WPŁ, 1991 r. Rutkowski L.: Filtry adaptacyjne i adaptacyjne przetwarzanie sygnałów. WNT, Warszawa, 1994r. Mielczarek W.: Tłumienie zakłóceń i ochrona informacji w systemach pomiarowych. WPŚL, 1995r. Gniadek K.: Optyczne przetwarzanie informacji. PWN, 1992r. Hasse L.: Zakłócenia w aparaturze elektronicznej, 1995r. WARUNKI ZALICZENIA Z KAŻDEGO DZIAŁU BĘDZIE JEDNO PYTANIE CZYLI TRZY ZALICZENIE OTRZYMUJE SIĘ PO TRZECH POZYTYWNYCH ODPOWIEDZIACH OKLASKI (dla tych co zaliczyli) PRZY DWÓCH POZYTYWNYCH ODPOWIEDZIACH STOSOWANA JEST DOGRYWKA SĄ JAKO TAKIE SZANSE W POZOSTAŁYM PRZYPADKU POWTÓRKA Z ROZRYWKI CZYLI PRZYFRUWACIE Z JESIENNYMI LIŚĆMI CZYTAJ SESJA POPRAWKOWA 1

2 PODZIAŁ ZAKRESU PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO Zakres Nazwa Długość fali Rodzaje służb Charakterystyka częstotliwości zakresu propagacji Hz ELF km Komunikacja Fale megametr. podmorska 0,3-3 khz VF km Telefonia, transmisja - danych 3-30 khz VLF km Nawigacja, telefonia, telegrafia, wzorce f i t Fale przyziemne kHz LF 10-1 km Telefonia, telemetria energetyczna, dalekosiężna nawigacja morska i lotnicza W gł. mierze przyziemne 0,3-3 MHz MF m Radiofonia AM, łączność radiowa, radiomorska służby publiczne Propagacja duktami, odbicia jonosferyczne 3-30 MHz HF m Łączność wojskowa, lotnicza,radiotelefon, radiokomunikacja radiowa, ogólnodostępna łączność krótkofalowa odbicia jonosferyczne na wysokości km PODZIAŁ ZAKRESU PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO Zakres Nazwa Długość fali Rodzaje służb Charakterystyka częstotliwości zakresu propagacji MHz VHF 10-1 m Telewizja, radiofonia odbicia FM, komunikacja jonosferyczne i radiowa w transporcie toposferyczne lądowym 0,3-3 GHz UHF cm Telewizja, radary, Transhoryzontalne telemetria kosmiczna, ugięcia i propagacja wojsko w linii prostej 3-30 GHz SHF 10-1 cm Komunikacja satelitarna i kosmiczna, łączność mikrofalowa GHz EHF 1 cm-1 mm Radioastronomia badania Prostoliniowa penetracja jonosfery propagacja w linii prostej POJĘCIE SYGNAŁU SYGNAŁ A INFORMACJA STRUKTURY PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW Wartość średnia: 2

3 Moc średnia sygnału KLASYFIKACJA SYGNAŁÓW DETERMINISTYCZNE QUASIDETERMINISTYCZNE STOCHASTYCZNE Wszystkie sygnały są rzeczywistymi lub zespolonymi funkcjami czasu 3

4 KLASYFIKACJA SYGNAŁÓW DETERMINISTYCZNYCH Ciągłe: wartość i argument funkcji Ciągłe: wartość i argument funkcji Ciągła wartość i dyskretny argument funkcji Ciągły argument i dyskretna wartość funkcji Dyskretne: wartość i argument funkcji Ciągła wartość i dyskretny argument funkcji Ciągły argument i dyskretna wartość funkcji Dyskretne: wartość i argument funkcji KLASYFIKACJA SYGNAŁÓW DETERMINISTYCZNYCH Według szerokości widma: Monochromatyczne Pasmowe Wszechpasmowe 4

5 MONOCHROMATYCZNE MONOCHROMATYCZNE MONOCHROMATYCZNE PASMOWE (WĄSKOPASMOWE) PASMOWE PASMOWE 5

6 WSZECHPASMOWE WSZECHPASMOWE WSZECHPASMOWE WSZECHPASMOWE WSZECHPASMOWE WSZECHPASMOWE 6

7 KLASYFIKACJA SYGNAŁÓW DETERMINISTYCZNYCH Sygnały o ograniczonej energii Według cech energetycznych: Sygnały o ograniczonej energii Sygnały o nieograniczonej energii i ograniczonej mocy średniej Sygnały o nieograniczonej mocy średniej Sygnały o nieograniczonej energii i ograniczonej mocy średniej Sygnały o nieograniczonej mocy średniej KLASYFIKACJA SYGNAŁÓW DETERMINISTYCZNYCH Sygnały o widmie ciągłym Według ciągłości nośnika: Sygnały o widmie ciągłym Sygnały o widmie prążkowym Sygnały o widmie złożonym 7

8 Sygnały o widmie ciągłym Sygnały o widmie ciągłym Sygnały o widmie prążkowym Sygnały o widmie prążkowym Sygnały o widmie prążkowym Sygnały o widmie prążkowym 8

9 Sygnały o widmie złożonym Sygnały o widmie złożonym SYGNAŁY IMPULSOWE SYGNAŁY IMPULSOWE SYGNAŁY IMPULSOWE SYGNAŁY O NIESKOŃCZONYM CZASIE TRWANIA 9

10 SYGNAŁY O NIESKOŃCZONYM CZASIE TRWANIA SYGNAŁY O NIESKOŃCZONYM CZASIE TRWANIA SYGNAŁY NIEOKRESOWE SYGNAŁY NIEOKRESOWE SYGNAŁY OKRESOWE SYGNAŁY OKRESOWE 10

11 SYGNAŁY DYSTRYBUCYJNE SYGNAŁY DYSTRYBUCYJNE SYGNAŁY DYSTRYBUCYJNE ZASTOSOWANIE Modele matematyczne pewnej klasy sygnałów fizycznych Wygodne wielkości do zapisu formalnego szeregu operacji wykonywanych na sygnałach (próbkowanie, powielenie) Do formalnego zapisu widma sygnału, który nie posiada widma F w sensie zwykłym (sygnał stały, okresowy, o nieskończonej energii) 11