Реферат: Пространственно-временная и поляризационная структура сигналов. Характеристика временной структуры сигналов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Пространственно-временная и поляризационная структура сигналов. Характеристика временной структуры сигналов

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 3153 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра ЭТТ







РЕФЕРАТ

На тему:

«Пространственно-временная и поляризационная структура сигналов. Характеристика временной структуры сигналов»
















МИНСК, 2008


Сигналы в системах (зондирующий, сигнал подсвета, запросный, ответный, собственное радиоизлучение объекта наблюдения, отраженный сигнал и т.п.) являются электромагнитными полями, которые характеризуются временной и пространственной структурой. Кроме того, электромагнитное поле, являясь векторным, в отличие, например, от скалярного акустического поля, характеризуется еще и поляризационной структурой. Следовательно, модель сигнала должна отражать его временную, пространственную и поляризационную структуру:

Здесь - вектор напряженности электрического (магнитного) поля, в общем случае эллиптически поляризованного (рис. 1.1), который может быть разложен на две ортогонально поляризованные составляющие, каждая из которых характеризуется своей амплитудой и фазой:

где - поляризационный базис - пара ортонормированных векторов и единичной длины,

Е1 , Е2 - комплексные числа (координаты) вектора в базисе являющиеся проекциями вектора на направления ортов и соответственно:

Обычно применяемые разложения в базисе из двух линейно поляризованных компонент или двух поляризованных по кругу компонент являются лишь частными случаями.

Меняя амплитуды и фазы (управляя амплитудами и фазами) ортогонально поляризованных колебаний (волн) с линейной поляризацией, получаемых, например, с помощью горизонтально и вертикально расположенных вибраторов, или с круговой поляризацией, получаемых, например, с помощью спиральных излучателей с правозаходной или левозаходной спиралью, можно формировать необходимую поляризационную структуру излучаемого сигнала и управлять ею.



Рис.1. Годограф – траектория, описываемая концом вращающегося с угловой скоростью 0 вектора напряжённости электрического (магнитного) поля эллиптически поляризованной волны.



Рис.2. Поляризационная структура электромагнитного поля при случайных коррелированных комплексных амплитудах ортогонально поляризованных составляющих.



Рис.3. Поляризационная структура электромагнитного поля при независимых комплексных амплитудах ортогонально поляризованных составляющих.

В общем случае комплексные амплитуда ортогонально поляризованных колебаний (Е1, Е2) могут быть функциями времени, в том числе случайными. При этом поляризационный эллипс (его форма и ориентация) меняется во времени. При случайном характере комплексных амплитуд поляризационный эллипс размывается, причем степень его размытости определяется степенью коррелированности случайных амплитуд E1(t) и Е2(t)

При независимых комплексных амплитудах электромагнитная волна становится хаотически поляризованной.

Пространственная структура сигнала описывается амплитудно-фазовым распределением поля на раскрыве антенной системы (передающей или приемной)

где x, у – координаты раскрыва антенны.

Наиболее часто используемыми амплитудными и фазовыми распределениями поля на раскрыве антенны являются:

- амплитудное равномерное распределение (рис. 4)

, ,

где x, y – размеры раскрыва;

- амплитудное колоколообразное (гауссово) распределение (рис. 5)

где Xэф, Yэф – эффективный раскрыв антенны удовлетворяющий условию

- амплитудное косинусоидальное распределение m-й степени (рис. 6)

, , ,

причем






- фазовое равномерное распределение, соответствующе не наклоненному плоскому волновому фронту (рис.7)

, , ;

- фазовое линейное распределение, соответствующее наклоненному плоскому волновому фронту (рис. 8)

,

причем согласно рис. 2.2.8

,

аналогично

;

- фазовое квадратичное распределение, соответствующее сферическому волновому фронту (рис. 9)

,

причем согласно рис.2.2.9

,

аналогично

,

где R – радиус сферического волнового фронта, знак «+/- « соот­ветствует положению сферического фронта относительно раскрыва антенны.

В общем случае амплитудно-фазовое распределение поля на раскрыве антенны может быть не только детерминированным, но и случайным, что подробно будет рассмотрено при изложении вопросов пространственной обработки сигналов.

Временная структура сигнала характеризуется амплитудно-фазовыми законами регулярной U(t) и случайной М(t) модуляции:

Регулярная модель отражает первичную амплитудно-фазовую модуляцию при формировании сигнала, а случайная модель, как правило, отражает вторичную амплитудно-фазовую модуляцию, приобретаемую сигналом в процессе его распространения и отражении:

Будем считать результатом регулярной модуляции периодическую последовательность N одиночных радиосигналов, каждый из которых характеризуется законом модуляции U0(t):

,

причем

где Тп - период следования (повторения) одиночных сигналов,

Е0, - амплитуда, частота, начальная фаза одиночных сигна­лов.


Основные характеристики временной структуры сигналов


Основными характеристиками временной структуры сигналов _А_яя­ются: длительность Т0, мощность Р0, энергия Э0, спектр G(?), амплитудно-частотный спектр , фазочастотный спектр , корреляционная функция (функция рассогласования) C(?), время кор­реляции ?0, энергетический спектр S(?) , ширина спектра ?f0, функция неопределенности ?(?,F), эффективная ширина сечений фун­кции неопределенности ?? и ?f.

Длительность сигнала определяется как основание прямоугольни­_А, площадь которого равна площади под кривой квадрата амплитуд­ного закона модуляции (рис. 10):

, .

Мощность сигнала определяется как усредненная во времени мгно­венная мощность сигнала

.

Условно считаем амплитуду сигнала Ео приведенной к нагрузке в один Ом.

Энергия сигнала определяется как проинтегрированная во време­ни мгновенная мощность сигнала

.

Спектр сигнала характеризует распределение комплексных ампли­туд (амплитуд и фаз) спектральных составляющих по частоте и опре­деляется как прямое преобразование Фурье от сигнала:

где

- спектр закона модуляции сигнала.

Таким образом, спектр сигнала есть смещенный по частоте на величину несущей частоты ?0 спектр закона модуляции сигнала.

Различают амплитудно-частотный спектр сигнала (АЧС)

и фазочастотный спектр сигнала (ФЧС)

Корреляционная функция (функция рассогласования) сигнала есть усредненное во времени произведение двух сигналов, рассовмещенных по времени на величину ?:

где

- корреляционная функция закона модуляции сигнала.

Обратим внимание, что С(0) = 1.

Время корреляции и сигнала определяется как основание прямоу­гольника, площадь которого равна площади правого или левого «крыла» корреляционной функции (рис. 11)

.

Энергетический спектр сигнала характеризует распределение мощности спектральных составлявших по частоте и определяется как прямое преобразование Фурье от корреляционной функции сигнала:

,

где

- энергетический спектр закона модуляции сигнала.

Энергетический спектр пропорционален квадрату амплитудно-час­тотного спектра сигнала

Ширина спектра закона модуляции сигнала определяется как основание прямоугольнике, площадь которого равна площади под кри­вой энергетического спектра при одинаковой высоте и оказывается обратно пропорциональной удвоенному времени корреляции сигнала (рис. 12):

Функция неопределенности (функция Вудворда) сигнала есть квадрат модуля двумерной функции рассогласования С(?,F) сигнала

,

которая является усредненным по времени произведением двух сигна­лов, рассовмещенных во времени на величину ? и по частоте на величину F:

Функция неопределенности в общем случае представляется поверхно­стью неопределенности (рис. 13).

Обратим внимание, что двумерная функция рассогласования C(?,F) и функция неопределенности ?(?,F) являются нормированными:

, .

Функция неопределенности обладает рядом фундаментальных свойств.

Свойство 1. Сечение функции неопределенности плоскостью F = 0 (вдоль оси ?) есть квадрат модуля функции рассогласования:

Ширина этого сечения (в первой приближении) обратно пропорциональ­на ширине спектра сигнала:

Свойство 2. Сечение функции неопределенности плоскостью ? = 0 (вдоль оси F) есть нормированный энергетический спектр квадрата амплитудного закона модуляции:

Ширина этого сечения обратно пропорциональная длительности сигнала:

Свойство 3. Функция неопределенности обладает свойством центральной симметрии:

Это свойство удобно иллюстрировать, используя диаграмму неопределенности. Диаграммой неопределенности называют сечение поверхности неопределенности горизонтальной плоскостью, параллельной плоскости ?, F, на таком уровне, при котором ширина этого сечения вдоль осей ? и F равна ?t и ?F соответственно. Диаграм_А неопределенности, удовлетворяющая свойству № 3, имеет форму эллипса, симметрично расположенного относительно центра (начала координат) (рис. 14).

Свойство 4. Объем тела неопределенности равен единице:

Это свойство (или принцип) неопределенности означает, что никакие способы временной модуляции сигнала не могут изменить объема его тела неопределенности. Они способны лишь перераспределить этот объем над плоскостью (?,F ). Вудворд это свойство образно характеризовал так : «Тело неопределенности подобно куче пес_А, форму которой можно изменять, но при этом невозможно избавиться даже от одной песчинки».


ЛИТЕРАТУРА


  1. Сиверс А.П. Проектирование радиоприемных устройств, М., Радио и связь, 2006.

  2. Чердынцев В.В. Радиотехнические системы. – Мн.: Высшая школа, 2008.

  3. Радиотехника и электроника. Межведоств. темат. научн. сборник. Вып. 22, Минск, БГУИР, 2004.

1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Парень девятнадцати лет женился против воли своих родителей на девице из кабаре.
- Послушай, - говорит он своему приятелю, - надо как-нибудь сообщить об этом моим родителям. Ты возьмешься за это?
- Ничего себе миссия, - заколебался друг. - Что же я скажу, если все знают, что они против?
- А ты сделай так: сначала скажи, что я умер, а потом потихонечку отпусти тормоза...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Пространственно-временная и поляризационная структура сигналов. Характеристика временной структуры сигналов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru