Сиберт.У.М том2 (Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы)

У. М. Сиберт В двух частях Перевод с английского Э. Я. ПАСТРОИА, канд. техн. наук В. А. УСИКА иод редакцией д-ра техн. наук И. С. РЫЖАКА Москва аМира !988 С1ГСПЙВ, Ядпа1В, апд Яуйетв %1П!апт МсС. ЯеЬег1 Тпе М1Т Ргеее СапйгЫде, Мааеасвпее1!а Еоппоп, Епд!апд Мсбгав.И!11 Воок Согпрапу Хесе Тога $1. Еоп1а Зап Ргапсвсо Моп1геа! Тогоп!о СИ СИ 9 ГНС1П СТЕ.'М СОДЕРЖАНИЕ 5 6 10 17 30 33 40 4! 45 93 функции 133 133 133 11. ИМПУЛЬСЫ И ИНТЕГРАЛ НАЛОЖЕНИЯ 11.0. Введение 1!.1. Эффект сглаживания, создаваемый физическими системамн, 11.2. Импульсы и их основные свойства 11.3. ЛИВ-системы общего вида; интеграл наложения. 11.4.

Импульсы и мгновенные изменения начального состояния . 1!.5. Дублеты и другие обобщенные функции; согласование импульсов !!.6. Выводы . Упражнения к главе 11 Задачи к главе 1! 12. ЧАСТОТНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЩИХ ЛИВ-СИ- СТЕМ 12.0. Введение 12.1. Области сходимости для Н (з) 12.2, Интеграл Фурье 12.3. Специальный случай — ряд Фурье 12.4. Другие формы ряда Фурье. Спектр !2.5. Усреднение периодических функций. Теорема Парсеваля .

12.6. Выводы . Упражнения к главе 12 Задачи к главе 12 13. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ И ТЕОРЕМА ФУРЬЕ 13.0. Введение 13.!. Переход от ряда Фурье к интегралу Фурье !3.2. Более строгие формулировки теоремы Фурье !3,3. Примеры применения теоремы Фурье; сингулярные 13.4. Свойство свертки в преобразованиях Фурье.

!3.5. Выводы . Приложение А к главе 13 Приложение Б к главе 13 Упражнения к главе 13 Задачи к главе 13 14. ОТСЧЕТЫ ВО ВРЕМЕННОЙ И ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТЯХ 14.0. Введение 14,1, Периодическая импульсная последовательность 60 63 64 67 71 80 84 85 86 93 94 103 106 112 117 118 121 123 124 ББК 32.841 С34 УДК 62!.372 (075) 11,0. Введение 15ВР( 5-03-000978-7 2402040000 — 483 041 (0» 88 щй — 88, ч. 2 ББК 32.841 Редакция литературы ио электронике 4Р Шьб Ьу ТЬе МаззасЬизепз 1ол1ии1е о1 ТесЬпо(ойу перевод на русский язык, «Мир», 1988 15ВХ 5-03-000978-7 (русск.) 15Вг( 5-03-000976-0 15В)ч( 0-262-19229-2 (англ.) Сиберт У.

М. С34 Цепи, сигналы, системы; В 2-х ч. Ч. 2: Пер. с англ.— М.; Мир, 1988. -- 360 с., ил. Современный курс теории сигналов и их обработки, подготовленный известным аыериканскиы специалистом и входягций в серию книг по злектротехниие и ииформггвке, когорую выпускает Массачусетский технологический институт (США). Во 2-й части рассыатрвваются фильтры, принцев неопределенности, случайные сигналы, а также современные системы связи. Изучение теы ведется на многочисленных примерах н задачах. Книга может послужить базой для годичного вводного курса для преподавателей н студентов вузов по специальностям «Радиозлектроннказ, «Связьь «Раднолокацияз и «Вычвслнтельвая тахинная.

Ока представляет также интерес для высококвалифицированных специалистов в указанных областях. ИМПУЛЬСЫ И ИНТЕГРАЛ НАЛОЖЕНИЯ Искусству аппроксимации принадлежит центральная роль в практике решения инженерных и научных задач. Это вызвано тем, что в нашем мире в той или иной степени все взаимосвязано. Современная наука добивается наибольших успехов в таких ситуациях, в которых все эффекты малы, кроме немногих, определяемых периичными причинами. Этим отчасти объясняется, почему современная наука имеет количественный характер — располагает шкалой, дающей возможность измерять степень «малости»,— и отчасти, почему методы современной науки позволяют с ббльшим успехом объяснять поведение физических систем, чем биологические, социальные, политические или экономические явления.

В этих последних менее ясно, каким образом следует осуществлять аппроксимацию и как решать, чем можно пренебрегать. С самого начала этой книги мы стремились в возрастающей степени выходить за пределы рассмотрения только электрических цепей, уменьшать внимание к деталям, объединяя отдельные элементы, и проводить аппроксимацию так, чтобы способствовать лучшему пониманию более сложных систем. Один из путей осуществления аппроксимации заключается в использовании таких идеализированных представлений, как линейные системы. Другой путь — рассмотрение предельных случаев, например анализ системы спустя длительное время после начала воздействия, когда все переходные процессы полностью затухли, т. е.

изучается только установившееся состояние системы. Системная функция— зто предельная установившаяся величина реакции системы, являющаяся функцией от 3, на специальное входное воздействие ехр (81). Она характеризует поведение линейных инвариантных во времени систем в частотной области. Теперь мы хотим интерпретировать альтернативную или дуальную характеристику систем во временнбй области как предельную реакцию на другой вид входного воздействия — импульс.

Содержание Содержание Другое прщ- явление 193 193 !93 204 210 211 211 215 2!5 216 228 231 238 245 245 247 264 264 266 272 14.2. Преобразование Фурье периодическиа функций. ставление ряда Фурье . 14.3. Теорема отсчетов 14.4. Системы с импульсной модуляцией...... 14.5. Дискретное но времени преобразование Фурье. 14.6. Вызоды Приложение к главе 14 . Упражнения к глазе 14 Задачи к главе 14 16.

ФИЛЬТРЫ, РЕАЛЬНЫЕ И ИДЕАЛЬНЫЕ 15 О. Введение 15,1. Идеальные фильтры 15.2. Условие причинности*и преобрззонание Гильберта. 15.3. Переходная характеристика идеального фильтра и Гиббса 15,4. Выводы Упражнения к глвие 15 Задачи к главе 15 16. СООТНОШЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬ-ПОЛОСА И ПРИНЦИП НЕ- ОПРЕДЕЛЕННОСТИ 16.0. Введение 16.1.

Определения задержки, времени нарастания, длительности и полосы 16.2. Значение принципа неопределенности, Импульсная разрешающая способность !6.3. Выиоды....... * *.......... Упражнения к глазе 16 Задачи к главе 16 ЕЕ ПОЛОСОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ СИГНАЛОВ И СИСТЕМЫ С АНАЛОГОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ 17.0. Введение 17.1. Амплитудная модуляция . 17.2. Смеснтели и супергетеродинные приемники 17.3. Однополосная модуляция; обобщенное предствиленне узкополосного сигнала 17.4. Фазовая н частотная модуляция 17.5.

Выводы . Упражнения к главе 17 Задачи к главе 17 16. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ В СИСТЕМАХ С ДИСКРЕТНЫМ ВРЕМЕНЕМ !8.0. Введение 18.1. Свойства дисяретного ао времена преобразования Фурье... 18.2. Фильтры с дискретным временем .. .. 18.3, Дискретный но времени ряд Фурье и дискретное преобразо. канис Фурье !ДПФ) . 18.4.

Свойства дискретного ио времени ряда Фурье и дискретного преобразования Фурье ...., . 16.5. Выводы . Упражнения к главе 18 Задачи к главе 18 135 139 144 147 150 151 160 162 175 175 176 179 184 188 Г69 190 19. СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И СЛУЧАЙНЫЕ СИГНАЛЫ 19.0. Введение 19.1. Средние для периодических функций 19.2. Свойства средних на бесконечном временном интервале !9.3. Вероятностные модели простых случайных процессов. 19.4. Выводы . Задачи к главе 19 20. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ 20.0. Ваедение 20.1. Дискретизация и квантование 20.2. Коды с исправлением ошибок 20.3.

Модуляция и детектирозанне 20.3.1. Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ) 20.3.2. Кодово-импульсная модуляция (КИМ) 20.3 3. Фазоимпульсная модуляция (ФИМ) 20.4. Выжжы Эпилог . 302 302 305 312 3!7 329 329 336 336 337 341 343 344 347 349 350 352 11.1. Эффект сглаживания 7 ь~омб ! ь О !=о (г! 4 т л э ! е Глава 11. Импульсы н интеграл наложения 11.1. Эффект сглаживания, создаваемый физическими системами Действие каждой макроскопической системы неизбежно включает в себя в определенной степени сглаживание или усреднение входного воздействия.

Такое усреднение обусловлено фундаментальными и термодинамическими закономерностями, характеризуемыми словом «макроскопический»; при достаточно детальной (микроскопической) шкале явлений мы не можем игнорировать флуктуации, которые возникают во всех диссипативных ') системах из-за теплового перемешивания дискретных зарядов и элементов массы.

Система, способная разрешать входные воздействия, сколь угодно близкие друг к другу (в пространстве или во времени), уже не может быть подвергнута анализу как детерминированная макроскопическая система. Математически сглаживание имеет два принципиальных следствия: 1. Входные воздействия, которые равны нулю (или достаточно малы) за пределами некоторого обычно достаточно короткого временнбго интервала, вызывают, как правило, существенно одинаковый эффект, если их площади (интегралы по времени) равны ').

Таким образом, мы будем считать, что все входные воздействия х, (1), показанные на рис. 11.1, создадут существенно П хз(! ! г г — мг а з в 3 Рис. 11.1. Примеры «коротких» временнйх функций. одинаковый выход в тех случаях, когда при достаточно малом СО значении 6 заштрихованные площади, ) х,(1) г(1, имеют одина- о ковую величину. 2. Два входных воздействия, являющиеся идентнчными, за исключением ограниченных по величине различий для малых г) днссипатнвные системы характеризуются убыванием полной энергии прн их движении.

В таких системах едннственнымн стационарнымн состояниями являются состояния равновесия, к которым система приближается при любых начальных условиях, см., например, А, А. Андронов, А. А. Витт и С. 3. Хай. кии, Теория колебаний. — М.: Г)зФМЛ, 1959, гл. 1П, 1 1, с. 158 — !75.— Прим. ред. з) Возможность исключений из этого правила мы исследуем в равд. 11.5, дискретных моментов времени '), будут создавать идентичные выходы, Так, х, (1) и х, (1), показанные на рис. 11.2, создают одинаковый эффект воздействия на систему при любом конечном значении )(. Рис.