Спектрален анализ на периодични сигнали - 1-ви протокол по СС

Тринадесет отделни разработки в един архив – всяка по един въпрос от конспекта, всяка в два формата: готов за печат и редактируем. Комплект, който покрива наведнъж значителна част от подготовката за изпит. Материалът покрива основната част от курса по сигнали и системи и е удобен точно с това: не е един дълъг текст, а комплект самостоятелни единици, всяка от които се отваря и учи поотделно. Първата група обхваща математическия апарат. Тук са ортогоналните сигнали и обобщеният ред на Фурие; апроксимирането на периодичен сигнал чрез тригонометричен ред заедно с равенството на Парсевал; комплексната форма на реда на Фурие и спектърът на непериодичен сигнал. Три разработки, които подготвят всичко следващо. Втората група е върху характеристиките на сигналите. В нея влизат корелационните функции и техните свойства – най-обширната разработка в комплекта; взаимната спектрална плътност заедно с теоремата на Релей; връзката между корелационната функция и енергийния спектър; динамичното представяне на сигналите и конволюцията. Третата и най-голяма група е посветена на модулациите. Амплитудната модулация е разгледана в две отделни разработки – спектри на сигналите и енергийни съотношения с разновидностите. Следват ъгловата модулация със спектрите на сигналите и цял блок върху импулсните модулации: амплитудно-импулсна; фазово-импулсна, честотно-импулсна и широчинно-импулсна в общ файл; и накрая импулсно-кодовата заедно с делта модулацията. Устройството на отделните разработки е еднакво и това улеснява ученето. Всяка започва с точката „Същност на процеса“ или с определение, продължава с номерирани подточки, а изложението е наситено с изведени формули и с обяснения какво означава всяка величина. На места са включени графики и времедиаграми. Обемът на отделните файлове е между една и пет страници според сложността на въпроса, така че по-кратките се преговарят за минути, а по-обширните вършат работа като пълен отговор на изпит. Наличието на двата формата е практическо предимство. Файловете за печат се разпечатват направо, а редактируемите позволяват добавяне на бележки от лекциите, преномериране или обединяване на няколко въпроса в общ конспект. Студентът получава подреден комплект, който покрива тринадесет изпитни въпроса и спестява преписването на чужди записки. Разработките се учат и поединично, според това кой въпрос предстои. Преподавателят получава готов набор от кратки изложения, годни за раздаване към упражненията или за основа на семинарно занятие, а еднаквото им устройство улеснява съпоставянето между отделните теми.

Корелацията между два сигнала се използва при откриване и разпознаване на сигнали в условията на интензивни смущения или когато сигналите са сравнително слаби. Корелационните функции изразяват количествено връзката (корелацията) на сигналите в различни моменти от времето. Съществуват два вида корелационни функции – автокорелационна и взаимнокорелационна.

Ъгловата модулация се характеризера с изменение на фазовия ъгъл на носещото трептение в зависимост от управляващия сигнал. Изразът за сигнал с ъглова модулация има вида : afm(t)=Aocos(ωot + kS(t)), където ωo- честотата на носещото трептение , k- коефициент за изравняване на размерностите , S(t)- функция, описваща измененията на управляващия сигнал.

Модулацията е процес, при който информационното съдържание на звуков, видео или цифров сигнал се предава на високочестотен носещ сигнал, предипоследният да се излъчи от радиопредавателя. Устройството, реализиращо процеса на модулация, се нарича модулационно стъпало(модулатор).

Протокол, чиято теоретична част стои по-близо до учебник, отколкото до студентска работа – пет последователни зависимости, изведени една от друга, преди изобщо да се стигне до измерването. Материалът е върху определянето на скоростта на звука и е оформен в пет римски раздела. Първите три са теоретични и заемат по-голямата част от него. Теоретичната обосновка започва отдалеч – с определение какво представляват звуковите трептения, с границите на чуваемия обхват и с разграничението между инфразвук и ултразвук. Едва след това се стига до основната зависимост за разпространението на надлъжни вълни. Оттам изложението не спира на една формула, а я преработва последователно. Първо чрез уравнението на Поасон за адиабатни процеси, после с уточнение защо скоростта всъщност не зависи от налягането, макар то да фигурира в израза. Следва отделен случай за инфразвуковите вълни, които не са адиабатни, а после и вариант, изведен чрез уравнението на Клапейрон. Последната зависимост е чрез температурната промяна и завършва с числената стойност на един коефициент за влажен въздух. Такава верига от преобразувания рядко се среща в протокол и е готов отговор при устно изпитване по темата. Разделът за опитната постановка обяснява принципа на действие стъпка по стъпка: как се зарежда кондензаторът, какво се случва при превключване, как се задейства и как се спира броячът. Тук е и най-любопитната подробност: описано е закъснението в отговора на високоговорителя, посочено е с колко то изкривява измереното разстояние и е обяснено как се изключва чрез измерване при две положения. Именно това е причината в таблицата да има два реда измервания вместо един. Указанията за изпълнение са три задачи – за въздух при различни разстояния, за друга среда и за промяна на температурата. Изчислителната част съдържа трите използвани формули и голяма таблица с двадесет измервания, разделена на две половини по осем колони, с попълнени отклонения и квадрати. Посочени са и двете разстояния, а накрая – получената стойност с процентна грешка. Протоколът завършва с кратък извод и с полета за дата и подпис. За преподавателя това е готов образец с необичайно подробна теоретична част, годна и за самостоятелно въвеждане на темата в час, без допълнителна подготовка. За студента ползата е двойна: готов пример за оформяне на собствен протокол и наръчник от формули, всяка изведена от предходната, а не приета наготово. Материалът върши работа и при подготовка за колоквиум по темата.

Петдесет теми, събрани в един архив – от векторите на електромагнитното поле до преходните процеси и четириполюсниците. Материалът покрива изцяло конспекта по теоретична електротехника и е подреден по номерата на въпросите, така че всяка тема се намира за секунди. Всяка тема заема точно една страница. Това е и основното предимство на комплекта: изложението е сведено до най-същественото – определения, изводи, формули и схеми, без разводняване. Плътността е висока и текстът е предназначен за човек, който вече е слушал лекциите и има нужда да ги подреди, а не да ги чете за първи път. Обхватът следва обичайната последователност на курса. Началните теми въвеждат основните величини и понятия – вектори на електромагнитното поле, магнитен поток, електрическо напрежение, пасивни елементи, източници на напрежение и ток, определение и класификация на електрическите вериги, законите на Кирхоф и видовете режими. Следва големият дял за синусоидалния режим: идеалните пасивни елементи, изобразяването на синусоидални величини с вектори, комплексното представяне, комплексната форма на основните закони и на мощността, разглеждане на пасивен двуполюсник в различни съчетания на елементите. Отделна група теми е посветена на преобразуванията – последователно и паралелно съединяване, преход между триъгълник и звезда, вериги с индуктивна връзка, трансформаторно съединение и мощността, предавана по индуктивен път. Методите за анализ са застъпени самостоятелно: общ преглед, методът с контурните токове и методът с възловите потенциали с техните особености, свойствата и теоремите на линейните вериги, теоремите на Тевенен и Нортън. Резонансните явления, трифазните вериги с мощностите и несиметричните им режими, четириполюсниците с техните параметри, съединения и характеристични съпротивления, законът за комутацията и преходните процеси във вериги от първи и втори ред затварят конспекта. Част от темите са набрани на компютър, друга част са сканирани ръкописни листове, но всички са четливи и придружени със схеми, векторни диаграми и означения. За преподавателя това е удобен ориентир какво и в какъв обем се очаква по всяка тема, както и готова основа за съставяне на изпитни въпроси и на кратки тестове. За студента предимството е очевидно: целият конспект е на едно място, разпределен тема по тема, всяка от които се преговаря за минути. Комплектът върши работа при подготовка за изпит, при бърза справка за конкретна формула и при припомняне на извод, който в лекциите заема няколко страници.