Файл: Бобровников Л.З. Радиотехника и электроника учебник.pdf

Большинство стационарных сигналов обладает эргодическим свой­ ством; их среднее по множеству равно среднему по времени с вероят­ ностью, равной единице, что упрощает анализ. Случайный сигнал можно рассматривать в виде суммы бесконечно большого числа; простых гармонических колебаний со случайными амплитудами, частотами и фазами. Однако, если определить обычным способом спектральную плотность по одной из реализаций случайного про­ цесса, то полученное значение будет величиной случайной и неопре­ деленной.

плотностью или энергетическим спектром, характеризующим рас­ пределение мощности случайного сигнала по спектру.

Энергетический спектр случайного сигнала И7 (со) на участке частотного диапазона шириной А со - у 0 определяется как отношение

Между функцией корреляции и энергетическим спектром стацио­ нарных процессов существует связь, которая, как доказал А. Я. Хин - чин, выражается в виде интеграла Фурье

-оо Приведенные соотношения имеют исключительно важное зна­

чение при анализе стационарных сигналов, давая возможность по­ лучать Ф (т) из И7 (со) [или W (со) из Ф (т)] и использовать все из­ вестные свойства преобразования Фурье. В частности, эти выраже­ ния позволяют решить очень важный вопрос о практической ширине спектра стационарного случайного сигнала. Для любого сигнала

48

сигнала (линейные и нелинейные аналоговые преобразования), ди­ скретные и дискретно-аналоговые преобразования. В первом случае любые преобразования сигнала, в том числе и изменение его физи­ ческого носителя (звук, электрический ток, свет и т. д.), сохраняют непрерывность его изменения как по величине, так и во времени. При дискретных преобразованиях сигнал может изменяться лишь дискретно: а) по величине (при этом во времени изменение непре­ рывно); б) во времени (при этом изменение величины происходит

б) выпрямленного двухполупериодным выпрямителем синусоидального напряжения (рис. 4, б)

U (t)= |£/O sinco« I О ^ г ^ Г ;

2. Постройте график почти периодического сигнала

( 7 2 (t) == £/х sin coif ?72 s i n ( 0 2 f .

•20

Глава I I

ОБОБЩЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Любое радиоэлектронное устройство выполняется в виде болееили менее сложного соединения большого числа различных элемен­ тов: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, транзи­ сторов, электронных ламп, трансформаторов и т. д. Отдельные эле­ менты объединяются в элементарные функциональные узлы, выпол­ няющие заданные операции над преобразуемым сигналом: усиление,

таковы, что ни одна операция не выполняется строго. Поэтому пре­ образованный сигнал на выходе устройства не является следствием только выполнения заданных операций, а отражает в своей структуре и реальные преобразующие свойства отдельных функциональных узлов и всего устройства в целом.

Радиоэлектронное преобразующее устройство можно представить в виде эквивалентной схемы — четырехполюсника, имеющего две входные и две выходные клеммы. При этом игнорируется внутренняя структура устройства, а интерес представляют только его реакции на различные стандартные сигналы. Это позволяет, не рассматривая в отдельности особенности прохождения сигнала через все элементы и узлы, определять обобщенные характеристики устройства в целом. Радиоэлектронные устройства могут быть пассивными и активными. Пассивные устройства способны лишь потреблять или накапливать энергию. К активным относят устройства, содержащие источники энергии и усилительные элементы — батареи, аккумуляторы, элек­ тронные лампы, транзисторы и т. д. По виду зависимости между то­ ками и напряжениями устройства делятся на линейные, параметри­ ческие и нелинейные. Устройство считается линейным, если его пара­ метры не зависят от величины напряжения и тока. Абсолютно ли­

2V