To tylko jedna z 4 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Miernictwo Ocena:
semestr: zimowy
Cyfrowa analiza widmowa sygnałów okresowych
Wydział Elektroniki
1. Cel ćwiczenia. Poznanie zasad pomiaru właściwości elektrycznych sygnałów okresowych w dziedzinie częstotliwości. Do wyznaczenia widma sygnału wykorzystuje się metodę obliczeniową, opisywaną w podręcznikach jako szybka transformata Fouriera (FFT). W ćwiczeniu szczególną uwagę zwrócono na czynniki, które powodują istotne błędy w odtworzeniu widma badanego sygnału.
2. Spis przyrządów. - komputer klasy PC, program „Widmo”
3. Pomiary.
3.1 Zapoznanie się z obsługą programu komputerowego Po uruchomieniu programu WIDMO zapoznaliśmy się z obsługą programu na podstawie instrukcji.
Następnie ustawiliśmy dla trybu symulacji parametry częstotliwość sygnału: częstotliwość próbkowania: rozdzielczość przetwornika: wyznaczyliśmy zadane wartości kolejno dla różnych kształtów sygnału.
Sinusoidalny
Trójkątny
Prostokątny
nh
1 (1)
8
8
1
1
1
- rozdzielczość widma
nh - liczba prążków
Obliczamy teoretyczne wartości amplitudy korzystając ze wzorów (a=5V) dla kształtu sinusoidalnego: i że kształtu trójkątnego: kształtu prostokątnego: Błąd ΔA liczymy ΔA=|A-At|
Sygnał sinusoidalny
h
A
At
ΔA
1
5,000
5,000
0,000
Sygnał trójkątny
Sygnał prostokątny
h
A
At
ΔA
h
A
At
ΔA
1
4,056
4,057
0,001
1
6,368
6,369
0,001
3
0,453
0,451
0,002
3
2,129
2,123
0,006
5
0,165
0,162
0,003
5
1,286
(…)
… przez przebiegi sinusoidalne za pomocą szeregów Fouriera. W następnym punkcie badaliśmy zjawiska nakładania się widma w trybie symulacji pomiaru. Na podstawie obserwacji, stwierdzam, że zwiększając stosunek fp/fs wartości amplitud kolejnych prążków dla badanych sygnałów "zbliżały się" do wartości teoretycznych.
W punkcie 3.3 badaliśmy zjawisko przenikania widma. Wykonaliśmy symulacje pomiarów widma sygnału…
….
Z programu odczytaliśmy wartości A w decybelach. By otrzymać wartości w woltach skorzystaliśmy ze wzoru fp=255 Hz
fs=4 Hz
skala logarytmiczna
h
An [dB]
An [V]
1
0
5
2
-45,58
0,0263
3
-50,58
0,0147
4
-53,52
0,0105
5
-55,63
0,0082
6
-57,29
0,0068
7
-58,65
0,0058
Jak widać nawet minimalna desynchronizacja fp i fs prowadzi do powstawania zjawiska przenikania widma - widmo częstotliwościowe jest „rozmywane…
…, dla którego teoretycznie w próbkowaniu w jednym okresie pojawia się jeden prążek. Tę zmianę spowodowało zróżnicowanie okresu pomiaru, który już nie był wielokrotnością jednego pełnego okresu. Spowodowało to pojawienie się nowych prążków które wyraźnie było widać w skali logarytmicznej. Na koniec badaliśmy wpływ rozdzielczości przetwornika A/C na widmo. Okazuje się, że im przetwornik ma mniejszą liczbę bitów (moc…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)