Практика аппаратурного анализа сигналов во временной и частотной областях
Автор: Чудак John • Сентябрь 29, 2022 • Лабораторная работа • 914 Слов (4 Страниц) • 142 Просмотры
[pic 1]
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра Электронных приборов (ЭП)
Отчет по лабораторной работе № 1
«ПРАКТИКА АППАРАТУРНОГО АНАЛИЗА СИГНАЛОВ ВО ВРЕМЕННОЙ И ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТЯХ»
по дисциплине «Цифровая обработка сигналов»
Выполнил
студент гр.
_______
«___» ______ 2021 г.
Проверил преподаватель:
_______ Богомолов С.И.
«___» ______ 2021 г.
Томск 2021
- Цель исследования.
Целью работы «Практика аппаратурного анализа сигналов во временной и частотной области» является изучение основных временных и спектральных характеристик сигналов. В процессе выполнения работы студенты знакомятся с базовыми моделями сигналов и их основными характеристиками с помощью пакета схемотехнического моделирования QUCS.
- Расчетная часть.
2.1 Для начала рассчитаем величину постоянной составляющей сигналя и амплитуды первых 5 гармоник периодической последовательности импульсов прямоугольной формы, длительность активной части которых равна τ мкс с амплитудой, равной Е В, и длительностью периода повторения импульсов, равной Т мкс.
Таблица 1. Параметры последовательности импульсов.
[pic 2] | [pic 3] | [pic 4] |
25 | 55 | 9 |
2.2 Величина постоянной составляющей определяется по формуле 2.1
(2.1)[pic 5]
2.3 Амплитуду вычисляем по формуле 2.2
(2.2)[pic 6]
(2.3)[pic 7]
(2.4)[pic 8]
2.4 Рассчитываем значения и результаты заносим в таблицу 2.
[pic 9]
Рисунок 2.1 - Схема прямоугольного сигнала.
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
При n=1,2,3,4,5
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
При n=1,2,3,4,5
=0,092; =-0,18;=0,24;=-0,29;=0,32[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]
0,31; -0,14; 0,05[pic 21][pic 22][pic 23][pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
Таблица 2. Значения весовых коэффициентов ортогональных составляющих и амплитуды для первых пяти гармоник периодической последовательности импульсов прямоугольной формы.
n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
[pic 27] | 0,0102 | -0,02 | 0,026 | -0,032 | 0,035 |
[pic 28] | 0,034 | -0,03 | 0,023 | -0,015 | 0,005 |
[pic 29] | 0,0358 | 0,036 | 0,0353 | 0,357 | 0,036 |
- Экспериментальная часть.
3.1 Средствами пакета QUCS соберём схему для исследования характеристик периодических сигналов в соответствии со схемой, приведенной на рисунке (3.1). Амплитуду колебаний гармонического сигнала установить равной 1 В, частоту колебаний – 1 кГц
[pic 30]
Рисунок 3.1 - Схема для исследования спектральных характеристик.
3.2 Выполним моделирование схемы, представленной на рисунке (3.1) Результаты моделирования представим в графической форме в декартовой системе координат. Проконтролировать амплитуду и частоту сигнала. Измерение временных и амплитудных параметров представлено на рисунке 3.2.
[pic 31]
Рисунок 3.2 - Измерение временных и амплитудных параметров.
3.3 Исследование спектральных характеристик сигналов представлено на рисунке (3.3). В результате получим график коэффициентов комплексного ряда Фурье. На графиках пакета QUCS величина коэффициентов комплексного ряда Фурье соответствует не длине отрезка со стрелочкой, а точке, на которую указывает наконечник стрелочки. Положение наконечника стрелочки соответствует модулю комплексного коэффициента ряда Фурье ċn для этой гармоники (величине, равной половине амплитуды гармонического колебания для ряда Фурье, представленного в тригонометрической форме)
...