Egzamin z przedmiotu „Sygnały i Systemy” - sem. zimowy 2002/2003

TEST

1. Łańcuch informacyjny i telekomunikacyjny; definicja telekomunikacji i teletransmisji.

2. Wyznaczanie mocy, napięcia i prądu w jednostkach bezwzględnych i decybelach.

3. Klasyfikacja sygnałów. Sygnały ciągłe; parametry sygnału sinusoidalnego.

4. Przedstawianie sygnałów sinusoidalnych (kosinusoidalnych) za pomocą fazorów.

5. Dodawanie, odejmowanie, mnożenie i dzielenie sygnałów sinusoidalnych reprezentowanych przez fazory.

6. Wyznaczanie sygnałów prądu i napięcia na rezystorze, cewce i kondensatorze.

7. Definicja elementów i układów liniowych.

8. Przejście sygnału sinusoidalnego przez układ liniowy.

9. Szereg Fouriera wyrażony za pomocą funkcji rzeczywistych.

10. Zespolony szereg Fouriera.

11. Parametry sygnałów niesinusoidalnych.

12. Reaktancja cewki i kondensatora w funkcji częstotliwości.

13. Transformata Fouriera dla sygnałów nieokresowych lub o skończonym czasie trwania.

14. Definicja sygnałów testujących - impuls Diraca i funkcja skoku jednostkowego

15. Własności przekształcenia Fouriera - transformaty podstawowych sygnałów (impuls Diraca, skok jednostkowy i impuls
    prostokątny).

16. Definicja transmitancji częstotliwościowej z wykorzystaniem odpowiedzi impulsowej układu; interpretacja fizyczna
    transmitancji częstotliwościowej układu liniowego.

17. Opis układów liniowych za pomocą równań różniczkowych.

18. Opis układu RC, RL i RLC za pomocą równań różniczkowych.

19. Interpretacja stałej czasowej układu RC i RL.

20. Warunek rozwiązania aperiodycznego i oscylacyjnego dla układu RLC.

21. Definicja i własności przekształcenia Laplace'a.

22. Transformaty Laplace'a podstawowych sygnałów (impuls Diraca, skok jednostkowy i impuls prostokątny).

23. Transformata pochodnej i całki.

24. Opis układów liniowych za pomocą równań operatorowych - transmitancja operatorowa

25. Impedancja operatorowa rezystora, cewki i kondensatora. Prawo Ohma i prawa Kirchhoffa w postaci operatorowej.

26. Wyznaczanie odpowiedzi układu RC, RL i RLC z wykorzystaniem metody operatorowej.

27. Przejście od transmitancji operatorowej do transmitancji częstotliwościowej.

28. Charakterystyki częstotliwościowe Bodego.

29. Filtry analogowe RC i CR i ich charakterystyki amplitudowo-fazowe (ch-ki Bodego).

30. Definicja i zadania modulacji sygnałów ciągłych.

31. Metody zwielokrotnienia sygnałów w torze teletransmisyjnym

32. Zasady modulacji amplitudowej AM.

33. Pasmo podstawowe sygnału i po modulacji amplitudowej.

34. Porównanie modulacji AM, FM, PM i SSB.

35. Etapy zamiany sygnałów ciągłych na cyfrowe.

36. Częstotliwość i okres próbkowania sygnałów ciągłych

37. Twierdzenie Shannona o próbkowaniu.

38. Przyczyny powstania okresowego widma sygnału dyskretnego.

39. Aliasing w widmie sygnału dyskretnego.

40. Układy dyskretne i ich opis za pomocą równań rekurencyjnych.

41. Definicja testowych sygnałów dyskretnych - delta Kroneckera i dyskretny skok jednostkowy.

42. Przekształcenie Z i jego własności.

43. Transformata Z podstawowych sygnałów dyskretnych.

44. Transmitancja układów dyskretnych. Wyznaczanie odpowiedzi układu na podstawie schematu blokowego układu
    dyskretnego.

45. Dyskretne przekształcenie Fouriera DFT i różne wersje jego definicji.

46. Szybkie przekształcenie Fouriera FFT.

47. Wpływ ilości próbek i częstotliwości próbkowania na widmo dyskretne sygnału.

48. Podstawowe własności filtrów cyfrowych SOI i NOI.

49. Struktura systemów Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów CPF (lub DSP - Digital Signal Processing)

50. Systemy transmisji sygnałów (linia długa, falowody, światłowody i propagacja sygnałów w wolnej przestrzeni).

PRZYKŁADY ZADAŃ

Zad 1. (Reprezentacja sygnałów sinusoidalnych za pomocą fazorów)

Wyznaczyć sinusoidalny sygnał wypadkowy prądu oraz przedstawić jego amplitudę w decybelach.

-------------------------------

Odp.:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Zad. 2. (Opis układu RC, RL i RLC za pomocą równań różniczkowych)

Wyznaczyć napięcie na rezystorze po czasie t=1ms liczonym od chwili załączenia napięcia stałego U=100V. Napięcie początkowe na kondensatorze dla t=0 s było równe zero.

Parametry obwodu:

R=10
; C=100

-------------------------------------

Odp.:

Zad. 3. (Sygnały niesinusoidalne. Transformata lub szereg Fouriera)

Zad. 4. (Filtr RC lub CR. Metoda operatorowa i ch-ki częstotliwościowe)

Zad. 5. (Wyznaczanie odpowiedzi układu na podstawie schematu blokowego układu dyskretnego)

Zad. 6. (DFT - Wpływ ilości próbek i częstotliwości próbkowania na widmo dyskretne sygnału)

Sygnał analogowy o szerokości pasma 1MHz próbkujemy z częstotliwością Nyquista. Ile należy zebrać próbek tego sygnału, aby rozdzielczość widma częstotliwościowego wynosiła

---------------------

Odp.:

Zad. 7. (Filtry cyfrowe)

Zad.8. (Transmisja sygnałów wzdłuż linii długiej)

---