Кәсіби оқытудың мазмұны мен жүйесі

 

2.2 «Радиотехникалық тізбектер мен сигналдар» курсын оқыту формалары

 

Байланыс  және телекомуникация саласындағы  мамандықтар үшін «Радиотехникалық тізбек және сигналдар» пәні ерекше оқытылады.

Бұл пәннің мақсаты:

Бұл пәннің негізгі мақсаты – радиотехникалық түйіндер мен сигналдардың берілген бөлімдер шегінде берікті аппаратын меңгеру,практикалық және қолданбалы есептерді шығару ептілігі,теориялық білімдер мен радиотехникалық түйіндер туралы практикалық дағдыларды кеңейту және тереңдету,берілген білімдерді қолданбалы есептер үшін қолдану.

Пәннің  міндеттері мынадай:

- Радиотехникалық тізбектер мен сигналдар туралы білімді қолдана білу туралы келтіру.

- Радиотехниканың  негізгі бөлімдерін білу.

- Радиотехникалық  тізбектер құруы туралы есептерді шығара білу.

-Радиотехникалық  тізбектердің элементтік базасын таңдау негізінде практикалық дағдыларды үйрену.

Бұл пән бойынша  бірнеше тақырыптарға тоқталып кетсек:

Тақырыбы: Пән, метод және РЦжәнеС негізгі міндеттері. Сигналдар теориясы.

Дәріс жоспары

1. РЦжәнеС пәнінің оқытылуы

2. Сигналдардың классификациясы

3. Детерминднлген сигналдардыңспектрлік анализі мен синтезі.

Электр  зарядтар немесе токтардың, немесе кернеудің  уақыт аралығында өзгеруін электрлі сигнал S(t) деп атайды.

Сигналдардың  келесі түрлері бар:

1. Кез келген мәнді және үздіксіз уақыттағы сигналдар.

 Осыған аналогты сигналдар(үзілулерсіз)  мен континуалды сигналдар(үзілулермен)  жатады;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Кез  келген мәнді және уақытта  дискретті сигналдар(дискретті сигналдар) ;

 

 

S(t)

 

 

 

 

 

 

 

2. Мәні бойынша квантталған және үздіксіз уақыттар сигналдары(кванттық сигналдар) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Мәні бойынша кванттық және уақыт бойынша дискретті сигналдар(цифрлық сигналдар) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

Егер  сигналдардың лездік белгісін ықтималдылығы 1, яғни өте дұрыс кез келген уақыт  аралығында жорамалдауға болатын болса, онда барлық сигналдардың төрт түрін  детерминді деп атаймы.

Негізінде мұндай  сигналдарға басқаратын сигналдар және  тербелістер жатады.Егер сигналдың лездік белгісі алдын  ала белгілі болмаса және < 1 ықтималдылығымен жорамалданатын болса,осындай  сигналдарды кездейсоқ сигналдар  деп атайды.Осыған сигналдардың төрт түрін жатқызуға болады.

Сонымен қатар, кездейсоқ сигналдарға әртүрлі  кездейоқ сигналдардың суперпозициясын  білдіретін шуылдауыш тербелістер  жатады.

Детерминді  сигналдарды сипаттау үшін амплитудалық-уақытша  сипаттаманы және жай тербелістердің суперпозициясын қолданады.

Кездейсоқ сигналдарды сипаттау үшін ықтималдылықтар  теориясының әдістері мен математикалық  статистиканы қолданады;кездейсоқ  сигналдарды детерминді сигналдармен пішіндейді.

Сигналдар теориясының зерттеуі қасиеттерді  және детерминді сигналдардың математикалық  жобалауын зерттеуден басталады.Сосын  олар әртүрлі статистикалық әдістермен толықтырылады.

Детерминді  сигналдардың амплитудалық-уақытша  параметрлері. Амплитудно - временные  параметры детерминированных сигналов.Тамаша формадан әртүрлі ауытқыған тік  төртбұрышты импульсті білдіретін кернеудің уақытқа тәуелділігініңтырайық. Осыған мысал ретінде амплитудалы-уақытша  координатадағы әртүрлі сигналдарды  сиппаттауға арналған кейбір параметрлерді  қарастырайық.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тамаша  формадағы импульс.             

U_m- импульсамплитудасы;

U_ср- импульсамплитудасының орташа мәні;

U_В1- фронттың лақтырылуы;

U_В2- кесіктің лақтырылуы.

Нақты формадағы  импульс.

DU- төбенің жарылуы;

t_и- импульстің ұзақтығы;

t_ф- фронттыңұзақтығы;

t_ср- кесіктің ұзақтығы;

t_в- төбенің ұзақтығы.

 

Басқа формпдағы  сигналдарда кейбір параметрлер  қосылуы немесе алынуы мұмкін. Жеке импульсті сигналдардан басқа, осы  жерде қаралғандай, мерзімді қайталанатын сигналдар кең қолданылады. Осы  жағдайда, қаралған параметрлер жиынтығына Т сигналының қайталану периоды, немесе, қайталану жиілігі F= 1/T немесе w=2pF қосылады.

Сонымен қатар,кеңірек қолданылатын периодты                    тізбектелген импульстердің қорытылған параметрлері қуысты деп аталатын:Q=T/t_и , немесе толықтыру коэффициенті,анықталады:K_зап=1/Q.

 

 

 

 

 

 

 

 

Белгілі параметрлерді қолдана отырып,олрдың математикалық параметрлерін қолданамыз.Сонымен  қатар, t³t₁,t₂ нақты уақыт мерзімінде сигналдың лездік белгісін кейбір функциялармен суреттегенде, үзікті аппроксимация әдісі кең қолданылады.

Соңғысы ретінде k=const болған кездегі, U=k tсызықты  функциясы көп қолданады. Осы  жағдайжа, әдіс үзікті-сызықты аппроксимация  деп аталады.Мысалы, периотдты транцндальді сигналдың математикалық жобасы бұл әдіс арқылы келесі түр бойынша  жазылады:

 

 

үзікті  аппроксимация және сигналдарды  аналитикалық суреттеудің басқа  да әдістері қиын сигналдардың математикалық  жобалау есептерін,демек, әр түрлі  тізбектердегі сигналдар өту  есептерін де,толық көлемде шығара алмайды.Бұл мәселелер кейбір дәрежелерде сигналдардың спектрлі теориясы арқылы шығарылады.

Қорытылған  спектральді теория деп ортогональ құрайтын қосынды түрінде берілген сигналдардың жиынтық әдістерін  айтамыз.

(1)

 

Көбірек қолданыста, тербеліс түрінде берілген(яғни, уақыт функциясы) сигналдар және синусойда мен косинусойда құрамасына бөлінген(бұл Фурье өрнектеулері) спектральді әдістер.Қорытылған спектральді  теория базалы функция жүйе үшін спектральді  анализдің жалпы заңдылықтарын  зерттейді және сигналдарды жіберу мен өңдеу есептеулерін шығарған кездегі базалық жүйені таңдау ерекшеліктерін қарастырады.Берілгендер(1) базалық  жүйе бойынша сигнал жіктеулері деп  аталады.Базалық функцмя жіктеулеріне келесі талаптарды қояды:барлық сигналға (1) қатары сәйкес келу керек; _к(t) функцииясы жеңіл аналитикалық формаға ие болу керек; а_к коэффициенттері біршама жеңіл шығарылуы керек.Осы үш шарттарды ортогональды функция жүйелері қанағаттандырады.Ортогональды функция шарттары:

      (2)

 

i=k болған  кездегі

             (3)

c_kсаның базалық функция нормасы деп атайды.

 

    (4)

Ортогогаль  шарты мен нормировка шартын бірдей қанағаттандыратын  нормаланған базалық функция жүйесі

              (5)

қай жерде ,

ортонормаланған деп аталады.

Егер y_iмен y_kастында ток пен кернеуді түсіндірсек, онда (t₂-t₁) уақыт аралығында  кедергісі 1 Омy_kсигналымен берілген (3) теңдеуі сигнал энергия мағынасын береді, ал  (2) теңдеуі  y_iмен y_kсигналдарының әрекеттестіктерінің мағынасын білдіреді. Осыдан ортогональ түсінігінің физикалық мағынасы мен  функцияның мағынасы келеді:Ортогональ сигналдары өзара әрекеттеспейді, ал нормаланған сигналдардың энергиясы 1 ге тең.

Ортонормаланған функция жүйесінде сигналдың  жіктелген кездегі а_к коэфициентінің анықталуын қарастырайық.Рассмотрим, как определяют коэффициенты а_к при разложении сигнала по системе ортонормированных функций.          Сигналды келтірейік

    (6)

Екі жақты  да (6) j_i(t) ке көбейтіп және  [t₁,t₂]  интервалында интегралдасақ,аламыз

  (*)

 

Ортонормаланған функция шартынан (5), (*) қатынасының  бірінші жағында i¹k кезіндегі барлыұ интегралдар нөлге тең, ал i=k кезінде біреуі бірге тең. Оң жағындағы қосынды саны жоғалғандықтан, онда

   (7)

Ортогональды  жіктеулерді (6) Фурье қатарының қорытылғаны  деп атайды, ал (7) коэфициенттерін  Фурьекоэфициенттерінің қорытылғаны  деп атаймыз.

Ортонормаланған функция үш шартты қанағаттандырады:олар жеңіл аналитикалық формаға ие болу керек; әрбір сигнал үшін қатар сәйкес келу керек; a_kкоэфициенттері оңай есептелу керек.

Ортонормаланған функция базасының таңдауы-ең жауапты  есеп және онің есептуі жүйедегі сигналдың  өрнектелуіне байланысты.a_k коэффициенттері спектр (қорытылған гормоника)құрамасының нәтижелі белгілерін көрсетеді,сондықтан 1 Ом кедергісіне берілген сигналдың орташа қуаты осған тең:

   (8)

 

(8) Қатынасын  Парсеваль теңдеуі деп аталады.Осыдан, сигналдың қуаты  спектр құрамасындағы  барлық қуаттарының қосындысына  тең. 

Ортогональ  жіктеулерінің қателіктерін минимизациялайтын  коэффициенттерін анықтаймыз.Ол үшін орташа квадратталған қателіктерді қолданамыз:

   (9)

 

 минимизациясы үшін осы  түрдегі теңдеу жүйесін щығару  керек:

   (**)

Ол үшін   шарты кезінде шешімнен a_kопт табу керек, осы коэффициенттердің мағыналарын (9) ға қойып, анықтау керек

   (10)

 

 

Бұл есепті Фурье есептеді.Ол (7) қатынасында  табылған коэффициенттер ең қолайлы  екенің көрсетті;егер қатар мүшесінің  саны n< болса,онда орташа квадратталған қателіктер болады, осыдан

 и     (11)

 

егер n® , онда теңсіздік Парсеваль (8) теңдеуінен туады және, осыдан

Осылай, шексіздік қатары орташа квадратталған  мағынада сигналдардың ортонормаланған  жіктелуінің барабарлығын береді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қорытынды

Қазақстан өз тәуелсіздігін алып, нарықтық экономикаға  көшіп, оның алғашқы нәтижесін көре бастағанда, қоғамның даму бағыты жаңа арнаға түсіп, кәсіби оқудың мазмұны, құрылымы, бағыты бұрынғы өзгерістерден, жоғарыда жазғанымыздай, мүлдем тың жаңа кезеңге  ене бастады. Бұған тікелей әсер еткен жаңа жүйе пайда болып, қалыптасып келе жатқан меншік иелерінің, яғни жұмыс  берушілердің жұмыс күшіне деген  қажеттілігінің артуы.

2000 жылдың  желтоқсан айында Қазақстан Республикасының  Парламенті «Әлеуметтік Серіктестік  туралы» Заң қабылдады. Бұл  Заң ТМД елдерінде бірінші  рет қабылданған Заң еді. Бұл  Заңның негізгі мақсаты - әлеуметтік  серіктестермен, яғни жұмыс берушілермен  оқу орындарының арасындағы байланысты  нығайту, еңбек нарығында сұранымды  қажет еткен жұмысшылар мен  орта буын мамандарды анықтау,  соған сәйкес жұмыс берушілер  мен оларды дайындаудың сан  қырлы мәселелері бойынша шартқа  тұру және оқу орнын бітіргендерді  жұмысқа орналастыру болып табылады.

Отандық және шетелдік озат тәжірибелер көрсеткеніндей, еңбек нарығындағы жағдайды, сонымен  қатар халықтың өмір сүруін жақсартудың, экономиканың әлеуметтік ауа райын  және оны тұрақтандырудың бір  шешуші факторы - әлеуметтік серіктестік  болды. Осы Заңға сәйкес серіктестік  республикалық, салалық, аймақтық деңгейде ұйымдастырыла бастады.

Әлеуметтік  серіктестерге жататындар: Мемлекет, себебі ол қаражат бөледі, мамандар дайындауға тапсырыс береді, екіншіден  Еңбек және халықты әлеуметтік қорғау органдары, Білім және ғылым саласының  жоғарыдан төменге дейінгі органдары, аудандық, облыстық әкімшіліктер, оқу  органдары және жұмыс берушілер, ата-аналар.

Техникалық және кәсіби оқу орындарының  жұмыстарын ғылыми қорытумен қатар  ұзақ мерзімді зерттеуіміздің нәтижесінде, бұл жүйенің жұмысын жетілдіру  мақсатында төмендегідей ұсыныстар  енгізуді қажет деп есептейміз:

- Лицейлер мен колледждер аз  да болса жаңа құрал-жабдықтармен, станоктармен жабдықталып жатыр. Ал, қазіргі кәсіби мектептерде жұмыс істеп жатқан оқытушылар мен оқу шеберлері кеңестік кезеңдегі құрал-жабдықтармен жұмыс істегендер, олар жаңа техниканы меңгеруі қажет. Сондықтан да техникалық кәсіби мектептердің оқытушылары мен шеберлерінің білімін көтеру қажеттілікке айналуда. Оқушыларға сапалы білім беру, бәсекелік қабілетін арттыру солардың кәсіби сапасына байланысты. Ал облыстар мен екі қаладағы мұғалімдердің біліктілігін көтеру институттарындағы 3-4 әдіскерлер бұл міндеттерді шешуге қабілетсіз. Сондықтан да кәсіби техникалық оқу орындарының оқытушылары мен оқу шеберлерінің біліктілігін көтерумен айналысатын арнаулы институт ашу қажет.