Тема 1 Побудова спектрів імпульсних сигналю (стр. 2 )

де

Px(t)- потужність, яка виділяється сигналом на опорі навантаження R.

Для визначення практичної ширини спектру потрібно знайти потужність, що виділяється на опорі R всім сигналом x(t), а потім послідовно знаходити процентне відношення частини спектру амплітуд, що включають першу; першу та другу; першу, другу та третю і т. д. гармонійні складові. Значення k, при якому процентне співвідношення складе 95 та більше процентів і визначає верхню частоту в практичному спектрі сигналу x(t) :

 

4. Порядок виконання роботи

4.1. Ознайомтесь з теоретичними викладками.

4.2. Сформулюйте своє індивідуальне завдання, виходячи з результатів виконання завдань N1 та N2 по темі "ПОБУДОВА СПЕКТРІВ ІМПУЛЬСНИХ СИГНАЛІВ".

4.3. Розробіть блок-схему алгоритму та програму необхідних розрахунків згідно індивідуального завдання та наявних обчислювальних засобів.

4.4. Введіть програму в обчислювальний засіб та виконайте обчислення.

4.5. По результатах, обчислень визначте верхні частоти в практичних спектрах по індивідуальних завданнях.

5. Запитання для самопідготовки

5.1. Що таке практична ширина спектру сигналу?

5.2. Як визначається практична ширина спектру?
53. Наведіть вирази для розрахунку енергії сигналу.

5.4. Який порядок визначення практичної ширини спектру?

5.5. Наведіть приклад визначення практичної ширини спектру для імпульсного сигналу.

Тема 3 РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ДИСКРЕТИЗАЦІЇ

АНАЛОГОВИХ СИГНАЛІВ

1. Мета роботи

Ціль даної роботи полягає в тому, щоб практично засвоїти теоретичні знання, одержані на лекційних заняттях у частині проведення операції дискретизації в часі та по рівню, операцій кодування, а також додатково закріпити знання по побудові спектрів амплітуд імпульсних сигналів.

2. Завдання на роботу

В процесі виконання практичної роботи студенти повинні засвоїти особливості використання теоретичного матеріалу в частині визначення параметрів дискретизації в часі та по рівню, та проведення операцій кодування користуючись результатами виконання попередніх робіт.

3. Основні теоретичні відомості

Перетворення аналогового сигналу в дискретну (цифрову) форму супроводжується проведенням операції дискретизації та кодування. Суть першої з операцій дискретизації, операції дискретизації в часі, полягає в визначенні такого мінімального значення часового інтервалу ∆t через який проводиться взяття відліків миттєвих значень амплітуди сигналу x(t). Визначення вказаного інтервалу ∆t проводяться на базі теореми Котельникова, що встановлює відношення [1],[2],[3]:

або

де

1 > 2 — коєффіцієнт збільшення частоти дискретизації:

fв - верхня частота в практичній ширині спектру сигналу.

Теорема Котельникова встановлює теоретичні засади визначення інтервалу (частоти) дискретизації, в той же час практичне визначення коєффіцієнту 1 залежить від параметрів аналогових фільтрів нижніх частот, що встановлюються на вході аналого-цифрового перетворювача.

Якщо задано динамічний діапазон Dx зміни сигналу по амплітуді то в залежності від параметрів фільтру коеффіцієнт визначається з умови:

де

Dф - динамічний діапазон характеристики загородження фільтру нижніх частот при октавній (в два рази) смузі загородження.

В процесі проведення операції кодування встановлюється відповідність миттєвих значень амплітуди сигналу x(t) певним кодовим словам. Ця відповідність встановлюється згідно виразу:

, — кодове слово

де

Аk — миттєва амплітуда k-гo відліку сигналу x(t),

q — інтервал дискретизації по рівню.

Значення інтервалу дискретизації може бути визначене з умови:

де значення n в свою чергу визначається як:

якщо Dх задано в децибелах.

Процес встановлення відповідності кодових слів миттєвим значенням амплітуди Аk за допомогою методу порозрядного врівноваження розглянути самостійно з використанням рекомендованої літератури.

4. Порядок виконання роботи

4.1. Ознайомтесь з теоретичними викладками.

4.2. Виходячи з результатів індивідуальних завдань N1,2 по попередніх темах визначте верхні частоти в практичних полосах спектрів. Значення Т при цьому підставляти в мілісекундах.

4.3. Визначіть інтервали ∆t та частоти дискретизації fд. При їх визначенні врахуйте параметра аналогового фільтру та динамічного діапазону зміни сигналу x(t). Дані по параметру Dф фільтру, та динамічному діапазону Dх візьміть з таблиць 1 та 2 згідно до своїх варіантів завдань.

4.4. Розрахуйте параметри та побудуйте спектри дискретизованого сигналу, виходячи з частот дискретизації Dд1,2 та практичних розмірів ширини спектру по кожному з варіантів завдань. При побудові можна виходити з початкових умов:

, h=l.

Амплітуди бокових смуг будуть являтись результатом множення амплітуд спектрів х(t) та an(t).

4.5.Визначіть параметри n та q процесу дискретизації по рівню. Для розрахунку q рекомендується значення Amax прийняти рівним 10 В.

4.6.Проведіть, задавшись значеннями зміна миттєвих значень амплітуд імпульсного сигналу, згідно таблиці 3, операції кодування з частотою fд1. Кодування проводити за допомогою метода порозрядного врівноваження.

5. Запитання для самопідготовки

5.1. Сформулюйте теорему Котєльникова.

52. Як визначається інтервал дискретизації з урахуванням характеристик фільтрів?

53. Поясніть процеси дискретизації по рівню.
5.4. В чому суть операції кодування?

5.5. Як встановлюється відповідність миттєвого значення амплітуди кодовому слову?

5.6. Що таке перешкоди накладання спектрів?

5.7. Розкажіть про основні методи перетворення інформації.

6. Завдання для індивідуальної роботи

Таблиця 1.

N вар.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Dф, дБ	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	50	50	50	50

Таблиця 2.

N вар	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Dх дБ	20	30	40	50	55	60	50	45	40	50	30	40	50	60	45

Таблиця 3.