Комплект от 13 разработки по сигнали и системи – ред на Фурие, корелационни функции, конволюция, амплитудна и ъглова модулация, импулсни и импулсно-кодова модулация

Готов протокол от лабораторно упражнение, в който има и трите части, които обикновено се искат: теория, изпълнено задание със симулационни резултати и изводи. Протокол по дисциплината сигнали и системи върху изследването на сигнали с амплитудна модулация. Материалът е оформен по приетия образец, с титулна част и с ясно разграничени раздели. Точно това оформление го прави удобен за ориентир при писане на собствен протокол. Първата част е теоретична и започва от самото понятие: какво представлява модулацията, какво я осъществява и в кои случаи се прилага този вид модулация, с конкретни примери за приложението ѝ в практиката. След това теорията преминава към математическото описание. Зададени са законите, по които се изменят модулиращият и носещият сигнал, изведен е изразът за обвиващата крива, а оттам и пълният аналитичен израз на модулираното трептение с въвеждането на основния параметър, който го характеризира, заедно с границите на изменението му и с условието, при което настъпва нежелано явление. Накрая е получен и честотният спектър, като е показано кое тригонометрично равенство се използва при преобразуването и какви съставки се получават в резултат. Втората част е самото задание и съдържа три отделни точки. Първата изисква симулиране на процеса при подходящо избрани параметри и конкретна стойност на параметъра на модулация. Втората се отнася до нежелания режим, а третата до обратния процес при разновидността на модулацията, при която една от спектралните съставки е премахната. Към изпълнението на заданието са приложени осем изображения. Сред тях има симулационни схеми, изградени от блокове за генериране на сигнали, умножение, филтриране, буфериране и спектрален анализ, както и екранни снимки с графики от осцилоскопа, на които едновременно са показани по няколко сигнала: модулиращият, носещият, полученият модулиран сигнал и резултатът след обработката. Така всяка точка от заданието е онагледена и със схемата, и с получените резултати. Третата част са изводите, формулирани в четири точки. Те се отнасят до енергийния недостатък на този вид модулация и причината за него, до съотношението между простотата на реализацията и устойчивостта, до начина, по който загубите се намаляват чрез премахване на една съставка от спектъра, и до характеристиката на заеманата честотна лента. За преподавателя: готов пример за това как се оформя протокол по темата и какво се очаква във всяка част. Схемите се използват при обяснение на блоковете, а графиките се сравняват с получените от студентите резултати. За студента: цялата нужна теория за упражнението, заедно с изпълнено задание и с формулирани изводи. Подходящ при подготовка за самото упражнение, при оформяне на собствен протокол, при подготовка за защита и за преговор преди изпит. Теорията, схемите и графиките на едно място. Остава само да се разбере какво показва всяка от тях.

Протокол, в който двата вида ъглова модулация са разгледани едновременно: първо математически, после симулационно и накрая през изводите, които следват от резултатите. Протокол по дисциплината сигнали и системи върху изследването на ъглово-модулирани сигнали. Материалът е оформен по приетия образец, с титулна част и с три ясно разделени раздела. Именно тази подредба го прави удобен за ориентир при оформяне на собствен протокол. Теоретичната част започва с общото определение за ъглова модулация и с израза, който я описва, с обяснение на всяко означение в него. Оттам тя се разклонява в две посоки. Първата разглежда честотната модулация: как се изменя честотата на носещото трептение в зависимост от управляващия сигнал, как се получава фазовият ъгъл на модулираното трептение и как се въвежда индексът на модулация, при което е посочена и зависимостта му от честотата на управляващия сигнал. Накрая е даден изразът на самия сигнал. Втората посока е фазовата модулация, представена по същата схема, с което разликата между двата вида става напълно видима още в теорията. Заданието съдържа две точки. Първата изисква симулиране на честотна модулация при хармоничен модулиращ сигнал за три различни случая, зададени чрез стойността на индекса на модулация, и изследване на процесите както във времевата, така и в честотната област. Третият случай е особено интересен, защото при него спектърът изглежда съвсем различно от очакваното. Втората точка е за фазова модулация, но вече при правоъгълен модулиращ сигнал. Приложени са осем изображения. Сред тях е симулационната схема с блоковете, чрез които се реализира модулацията, включително интегриращ блок, тригонометрична функция, диференциращ блок, филтър и спектрален анализатор. Останалите са екранни снимки с резултатите. Във времевата област графиките показват едновременно модулиращия сигнал, носещото трептение, полученото модулирано трептение, при което ясно се вижда сгъстяването и разреждането на трептенията, и сигнала след обработката. Особено ценни са спектрограмите. На тях се вижда как при различните стойности на индекса на модулация броят и разпределението на страничните съставки се променят напълно, което онагледява едно от основните твърдения в изводите. Отделна графика показва и поведението при правоъгълен модулиращ сигнал. Изводите са формулирани в шест точки и обхващат предимствата на този вид модулация спрямо амплитудната, независимостта на един от параметрите от честотата на управляващия сигнал, устройството на спектъра и произтичащото от него тежко изискване към канала за връзка, поведението при много малки стойности на индекса, зависимостта на амплитудите на съставките и накрая причината този вид модулация да се използва само в определен вълнов обхват. За преподавателя: готов пример за оформяне на протокол по темата. Схемата се използва при обяснение на блоковете, а трите спектрограми се сравняват и обсъждат като отделна задача. За студента: цялата теория, нужна за упражнението, с изпълнено задание и с готови изводи. Подходящ при подготовка за самото упражнение, при оформяне на собствен протокол, при подготовка за защита и за преговор преди изпит.

Готов протокол от лабораторно упражнение, оформен точно както се изисква: теория, задание, симулационни модели, снимки на резултатите, изводи и решена задача накрая. Протокол по дисциплината Сигнали и системи върху спектралния анализ на периодични сигнали. Какво съдържа Пет части, подредени в обичайната за протокол последователност. Първата е теоретична. В нея е дадено условието, по което един сигнал се определя като периодичен, уточнено е какво представляват периодичните импулси и при какво съотношение между две величини се говори за тях. След това е изведено най-важното: при какви условия произволен периодичен сигнал може да бъде представен като сума от безкраен брой синусоиди и косинусоиди. Приведени са пълната и кратката тригонометрична форма на реда на Фурие, заедно с формулите за всички коефициенти и за основната честота. Накрая са въведени понятията спектър на амплитудите, спектър на фазите и спектрална диаграма. Втората част е заданието, разделено на две. Първата задача изисква съставяне на симулационни модели за три различни тестови сигнала: трионообразен, правоъгълни импулси и хармонично колебание. Втората изисква експериментално изследване на амплитудно-честотния спектър при промяна на един параметър. Третата част е експерименталната. Тук са включени самите симулационни модели и получените спектрални диаграми, като изследването е направено при две различни стойности на изследвания параметър, което позволява резултатите да се съпоставят пряко и изводът да се види с очи, а не само да се прочете. Четвъртата част са изводите, три на брой, формулирани кратко и ясно. Те обхващат разпределението на мощността по честоти, зависимостта между параметъра и броя на нулираните съставки, както и поведението на двата спектъра при преместване на сигнала по двете оси. Петата част е задача с теоретично определяне на спектъра на единия от сигналите, с конкретни числени стойности и със скициране на спектралните диаграми. Показан е целият ход на пресмятането, включително изразът за сигнала и изчисляването на коефициентите. Какво го прави полезен Пълнотата. Протоколът не е само теория и не е само резултати, а съдържа и двете, плюс самостоятелно решена задача. По него се вижда как се оформя такъв документ от начало до край, включително заглавната част с данните на упражнението. Теоретичната част е написана стегнато: всичко необходимо е изложено, без преписване на цели страници от учебника. Присъстват и петнадесет изображения: схемите на моделите и получените графики. Именно те обикновено отнемат най-много време при изготвянето на протокол. За учащия: готов образец за оформяне на протокол от лабораторно упражнение, с теория, модели, резултати и изводи. Подходящ за подготовка на собствен протокол, за преговор преди защита на упражнението, за подготовка за изпит и за самопроверка. За преподавателя: пример за пълно и коректно оформен протокол, който се използва като ориентир при проверка. Теория, симулация и изводи в един документ. Остава само да се прочете и разбере.

Протокол от лабораторно упражнение, в който теорията е сведена до същественото, а експериментът завършва с нещо приложно: откриване на неизвестно закъснение на сигнал в шум. Протокол по дисциплината Сигнали и системи върху корелационния анализ на сигналите. Структура Четири части, следващи обичайната за протокол последователност: теория, задание, експеримент, изводи. Обемът е премерен и документът се чете наведнъж, без да се губи нищо съществено. Теоретичната част Започва от приложението, а не от определението, и това е добро решение. Обяснено е в какви случаи се използва корелацията между два сигнала и защо тя е незаменима тъкмо тогава, когато сигналите са слаби или потънали в смущения. Чак след това идва определението какво изразяват корелационните функции. Следва разграничението между двата вида функции, всяка разгледана отделно. При първата е обяснено какво точно показва тя, приведени са изразите за периодичен и за непериодичен сигнал, обяснено е значението на параметъра за изместване и са изведени две нейни свойства: четността и къде се намира максималната стойност. При втората отново са дадени двата израза, но акцентът е върху различията спрямо първата: защо тя не е задължително четна, защо максимумът ѝ може да не е там, където се очаква, от какво зависи той и какво се случва при размяна на местата на двата сигнала. Това съпоставяне е най-полезната част от теорията, защото точно тези разлики обикновено се бъркат. Заданието и експерименталната част Задачите са две. Първата изисква съставяне на симулационни модели и експериментално изследване на автокорелационната функция на два различни сигнала: правоъгълен и бял гаусов шум. Изборът е сполучлив, защото двата случая дават напълно различни резултати и разликата между тях се вижда веднага. Втората задача е приложна и най-интересна: съставяне на модел за определяне на неизвестно закъснение на известен по форма сигнал при наличие на шум. Именно това е практическият смисъл на целия корелационен анализ и обикновено заради този пример темата се запомня. Включени са единадесет изображения: схемите на моделите и получените резултати. Те са разположени на мястото на съответната задача, така че всеки резултат се разглежда заедно с модела, от който е получен. Изводите Три на брой, формулирани кратко. Обхващат какво показва корелационната функция, какво ограничение има автокорелационната функция по отношение на енергията на сигнала и нейните свойства, както и какво се получава при два напълно независими сигнала. За учащия: готов образец за оформяне на протокол, с теория, модели, резултати и изводи. Подходящ за подготовка на собствен протокол, за преговор преди защита на упражнението, за подготовка за изпит и за самопроверка. За преподавателя: пример за стегнато написан протокол, по който се вижда какво се изисква в теоретичната част и докъде стига тя. Съпоставката между двете функции се раздава като таблица за попълване.

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.

Лекции по СС на доц. Веска Георгиева от ТУ-София под формата на висококачествени снимки. Подбрани са всички нейни лекции, като са дописвани и допълнителни данни за формули, схеми и т.н. Темите са по конспекта.