Моделирование и обработка сигналов для акустических приборов и систем (202,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Инженерно-технологическая академия А. П. ВОЛОЩЕНКО П. Ю. ВОЛОЩЕНКО МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ Учебное пособие Ростов-на-Дону – Таганрог Издательство Южного федерального университета 2020

Стр.2

УДК 534, 681.883, 004.4, 004.94 ББК 32.875, 32.973 В686 Печатается по решению кафедры электрогидроакустической и медицинской техники Института нанотехнологий, электроники и приборостроения Южного федерального университета (протокол № 21 от 5 февраля 2020 г.) Рецензенты: заместитель генерального директора по качеству ОАО «ТНИИС» (г. Таганрог), кандидат технических наук, старший научный сотрудник А. Ф. Гришков доктор технических наук, профессор, профессор кафедры информационных измерительных технологий и систем Института нанотехнологий, электроники и приборостроения ЮФУ И. И. Турулин Волощенко, А. П. В686 Моделирование и обработка сигналов для акустических приборов и систем : учебное пособие / А. П. Волощенко, П. Ю. Волощенко ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2020. – 135 с. ISBN 978-5-9275-3531-6 Учебное пособие посвящено моделированию и обработке сигналов в программах Matlab 9.6 и Mathcad 14. Рассмотрены наиболее часто применяемые в гидроакустике сигналы для активной и пассивной гидролокации. Подробно описаны свойства гармонических сигналов, случайных сигналов простых и сложных видео- и радиоимпульсов. Также подробно рассмотрены и описаны примеры моделирования и обработки этих сигналов в Matlab 9.6 и Mathcad 14. Все примеры сопровождаются практическими заданиями для самостоятельного выполнения. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 12.03.01 «Приборостроение», 17.03.01 «Корабельное вооружение» и специальности 26.05.04 «Применение и эксплуатация технических систем надводных кораблей и подводных лодок», а также научных работников по специальностям 01.04.06 «Акустика» и 05.11.06 «Акустические приборы и системы». УДК 534, 681.883, 004.4, 004.94 ББК 32.875, 32.973 ISBN 978-5-9275-3531-6 © Южный федеральный университет, 2020 © Волощенко А. П., Волощенко П. Ю., 2020 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2020

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 4 1. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ. ВИДЫ СИГНАЛОВ ................................................. 5 2. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ СИГНАЛОВ ................................................................ 9 3. ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ В MATLAB И MATHCAD ........................................................................................................ 18 4. ГАРМОНИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ .............................................................. 20 4.1. Моделирование гармонического сигнала в MATLAB ........................... 21 4.2. Моделирование гармонического сигнала в Mathcad .............................. 32 4.3. Практические задания .............................................................................. 41 5. ПРОСТЫЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ РАДИОИМПУЛЬСНЫЕ СИГНАЛЫ ........................................................................................................ 46 5.1. Моделирование радиоимпульса в MATLAB .......................................... 48 5.2. Моделирование радиоимпульса в Mathcad ............................................. 55 5.3. Практические задания .............................................................................. 62 6. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ ЛИНЕЙНО ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАННЫЕ РАДИОИМПУЛЬСНЫЕ СИГНАЛЫ ................. 66 6.1. Моделирование ЛЧМ-радиоимпульса в MATLAB ................................ 70 6.2. Моделирование ЛЧМ-радиоимпульса в Mathcad ................................... 79 6.3. Практические задания .............................................................................. 84 7. СЛУЧАЙНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ ЭРГОДИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ ... 89 7.1. Равномерное распределение .................................................................... 93 7.2. Нормальное распределение ..................................................................... 94 7.3. Корреляционные функции случайных процессов .................................. 95 7.4. Некоррелированность и статистическая независимость ........................ 97 7.5. Стационарные и эргодические случайные процессы ............................. 98 7.6. Моделирование случайного сигнала в MATLAB ................................. 100 7.7. Моделирование случайного сигнала в Mathcad ................................... 115 7.8. Практические задания ............................................................................ 128 ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................................................................. 131 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................. 132

Стр.4