Радиотехнические системы — Контрольно-измерительные материалы
Зачет проводится в устной форме. Аспиранту предлагается ответить на три вопроса из прилагаемого списка вопросов: первый вопрос с 1 по 20, второй вопрос с 21 по 40, третий вопрос с 41 по 60.
Ответ на первый вопрос оценивается
в 33-40 баллов, если ответ правильный, но допущена одна мелкая ошибка.
в 26-33 балла, если ответ в целом правильный, но допущено несколько мелких ошибок
в 20-26 баллов, если допущена одна принципиальная ошибка
менее 20 баллов, допущено более одной принципиальной ошибки
Ответ на второй и третий вопрос оценивается:
в 26-30 баллов, если ответ правильный, но допущена одна мелкая ошибка.
в 20-25 баллов, если ответ в целом правильный, но допущено несколько мелких ошибок
в 15-19 баллов, если допущена одна принципиальная ошибка
менее 15 баллов, допущено более одной принципиальной ошибки
За зачет выставляется оценка "зачтено", если набрано 50 баллов и более (по 100 балльной шкале).
1. Пространство сигналов. Метрические и линейные пространства сигналов.
2. Дискретные представления сигналов. Полные ортонормальные системы.
3. Интегральные представления сигналов. Преобразования Фурье, Гильберта и другие интегральные преобразования.
4. Разложение сигнала по заданной системе функций. Гармонический анализ сигналов. Спектры периодических и непериодических сигналов. Теорема отсчетов Котельникова в частотной области.
5. Дискретные сигналы и их анализ. Дискретное преобразование Фурье и Гильберта и их свойства. Решетчатые функции. Z-преобразование.
6. Cообщения, сигналы и помехи. Передача, извлечение и разрушение информации. Радиосигналы. Радиосигналы с амплитудной и угловой (частотной и фазовой) модуляцией и их спектры.
7. Радиосигналы со сложной (смешанной) модуляцией и их спектры. Огибающая, фаза и частота узкополосного сигнала. Аналитические сигналы.
8. Шумы и помехи как случайные процессы. Плотности распределения вероятностей, характеристические функции и функции распределения случайных процессов.
9. Энергетические характеристики случайных процессов. Моментные и корреляционные функции. Спектральная плотность.
10. Свойства корреляционных функций. Теорема Винера-Хинчина. Стационарность и эргодичность случайных процессов. Автокорреляционные и взаимные корреляционные функции.
11. Непрерывность и дифференцируемость случайных процессов. Интегрирование случайных процессов.
12. Гауссовский случайный процесс и его характеристики. Процессы близкие к гауссовскому. Импульсные и точечные случайные процессы.
13. Марковские процессы. Узкополосные случайные процессы.
14. Статистические характеристики огибающей, фазы и их производных для суммы сигнала и узкополосного шума. Выбросы случайных процессов.
15. Линейные и нелинейные цепи и устройства. Методы анализа стационарных и переходных режимов в радиотехнических цепях, устройствах и динамических системах. Методы исследования устойчивости радиоустройств и динамических систем.
16. Линейные цепи и устройства с постоянными параметрами. Активные линейные цепи. Усилители и их характеристики.
17. Параметры, графы и эквивалентные схемы усилителей. Прохождение сигналов и помех (детерминированных и случайных колебаний) через линейные цепи с постоянными параметрами.
18. Нелинейные цепи и устройства. Методы анализа нелинейных цепей. Умножители частоты. Амплитудные ограничители. Детекторы.
19. Преобразователи частоты колебаний. Генераторы колебаний. Автоколебательные системы. Модуляторы колебаний.
20. Цепи и устройства с переменными параметрами. Параметрическое усиление, преобразование и генерирование колебаний.
21. Воздействие случайных процессов на нелинейные и параметрические цепи и устройства. Статистические характеристики процессов на выходе нелинейных устройств и методы их нахождения.
22. Дискретные линейные системы. Методы анализа и синтеза дискретных радиотехнических устройств.
23. Цифровые фильтры. Рекурсивные и нерекурсивные цифровые фильтры. Физическая осуществимость и устойчивость цифровых фильтров. Импульсные характеристики цифровых фильтров.
24. Спектральный анализ с помощью дискретного и быстрого преобразования Фурье.
25. Следящие радиотехнические системы. Статистическая динамика радиотехнических следящих систем. Структурные схемы следящих систем: автоматической регулировки (усиления, автоматической подстройки частоты, фазовой автоподстройки и др.).
26. Статистические характеристики дискриминаторов. Методы анализа динамических систем с переменными и случайными параметрами. Статистическая динамика непрерывных, дискретных и импульсных следящих радиосистем.
27. Дискретизация сигналов по времени и квантование по уровню. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и выбор параметров кода.
28. Методы синтеза алгоритмов и устройств цифровой обработки сигналов. Цифровая фильтрация и цифровые фильтры. Ошибки квантования и округления.
29. Методы расчета цифровых фильтров. Коэффициент передачи и импульсная характеристика цифровых фильтров. Цифровая фильтрация во временной и частотной областях.
30. Цифровой спектральный анализ. Быстрое преобразование Фурье. Цифровая обработка многомерных сигналов и изображений.
31. Области применения и задачи передачи информации. Мера количества информации (Хартли, К. Шеннон).
32. Энтропия источника информации и ее свойства. Избыточность. Производительность. Дифференциальная энтропия.
33. Пропускная способность канала связи. Формула Шеннона. Основная теорема кодирования. Понятие о кодировании информации: код, алфавит, основание и значность кода.
34. Методы Фэно-Шеннона и Хаффмена построения эффективного кода. Принцип построения кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки.
35. Способы приема двоичных сигналов в каналах с постоянными параметрами. Некогерентный прием двоичных АМ и ЧМ сигналов.
36. Прием ФМ сигналов, "обратная работа" и применение ОФМ.
37. Прием сигналов в каналах со случайными параметрами. Характеристики каналов.
38. Одиночный прием двоичных флюктуирующих сигналов. Разнесенный прием сигналов.
39. Теории потенциальной помехоустойчивости В.А. Котельникова. Критерий помехоустойчивости приема непрерывных сообщений.
40. Задачи радиоэлектронной борьбы (РЭБ) с системами телевидения и радиосвязи.
41. Радиотехническая разведка (РТР). Определение параметров радиосигналов систем телевидения и радиосвязи различного назначения средствами РТР.
42. Методы определения местоположения систем радиосвязи и телевидения. Эффективность средств РТР.
43. Методы и средства радиоэлектронного противодействия. Генераторы активных помех. Виды активных помех.
44. Уравнения Максвелла. Граничные условия. Энергия электромагнитного поля.
45. Электромагнитные волны и решение однородных уравнений электродинамики. Плоские волны на границе раздела однородных сред.
46. Рефракция радиоволн в неоднородных средах. Распространение радиоволн в природных условиях. Явления дифракции и интерференции.
47. Канализация радиоволн. Волноводы и фидеры. Теория цепей СВЧ. Электромагнитные резонаторы. Взаимные и невзаимные устройства СВЧ.
48. Элементы теории антенн. Типы направляющих систем. Элементарные излучатели. Ближняя и дальняя зоны.
49. Приемная и передающая антенны, их параметры и характеристики. Влияние вида распределения электромагнитного поля в раскрыве антенны на основные параметры антенн.
50. Техническая реализация антенн различных диапазонах радиоволн для целей радиосвязи и телевидения.
51. Генераторы и автогенераторы. Режимы самовозбуждения, их особенности.
52. Стабильность частоты и методы ее повышения. Стабилизация с помощью высокодобротных колебательных систем (резонаторов).
53. Кварцевые генераторы. Квантовые эталоны частоты. Умножители частоты.
54. Синтезаторы частоты. Факторы, ограничивающие мощность генераторов. Суммирование мощностей генераторов.
55. Управление колебаниями (модуляция). Основы теории линейной и нелинейной модуляции (манипуляции).
56. Основные типы радиоприемных устройств. Узлы радиоприемников, их схемные решения и расчет.
57. Преобразователи частоты сигналов, смесители и гетеродины.
58. Детекторы сигналов: амплитудные, частотные и фазовые.
59. Усилители различных частотных диапазонов.
60. Автоматические регулировки в радиоприемниках.