Отчет по лабораторной работе 1 по дисциплине Теория передачи сигналов
 Скачать 2 Mb.
|
|
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС(ОмИИТ)) Кафедра: «Телекоммуникационные, радиотехнические системы и сети» РЕГУЛЯРНЫЕ СИГНАЛЫ Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине «Теория передачи сигналов» Студенты гр. 29 Б ____________Д.А.. Таганова «___» ______________ 2021 г. ____________Д.А. Харитонов «___» ______________ 2021 г. Проверил доцент кафедры «ТРСиС» О.Л. Литвинова «___» ______________ 2021 г. Омск 2021 Цель работы: изучение параметров регулярных сигналов, применяемых в технике связи. Краткие теоретические сведения Сигналы, применяемые в технике связи, можно разделить на две самостоятельные группы: детерминированные (регулярные) и случайные. Исторически наиболее ранним было детерминированное представление сигнала, т. е. считалось, что он заранее известен с полной достоверностью. Примерами представлений детерминированных сигналов являются сигналы точного времени, радиомаяка, синхронизации на выходе передатчика и т. д. Описанием конкретного регулярного сигнала может быть некоторая функция времени. Если сигнал повторяется через время Т, называемое периодом, такой регулярный сигнал называется периодическим. Моногармонический сигнал – простейший гармонический сигнал, имеющий в спектре одну гармонику. Сложные гармонические сигналы – это сигналы сложной формы, состоящих из двух или более гармоник. Бигармонический сигнал – состоит из двух гармонических сигналов, частоты которых не обязательно находятся в кратных соотношениях. Ход работы Моногармонический сигнал Период сигнала: T = 1 мс Частота гармоники: f = 1,1 кГц Амплитуда: А = 34 дБ Масштаб по времени: 1 мс   Рисунок 1 – Осциллограмма и спектрограмма моногармонического сигнала Сложногармонические сигналы На исследование заданы три сигнала: S1, S2, S3 Сигнал S1 имеет период  =400 мкс и состоит из двух гармоник с частотами  = 2 кГц,  = 4 кГц. Амплитуда f1 = 31 дБ, f2 = 24 дБ. Масштаб по времени = 200 мкс, масштаб по напряжению = 1 В. Рисунок 2 – Осциллограмма сложно-гармонического сигнала S1  Рисунок 3 – Спектрограмма f1 сложно-гармонического сигнала S1  Рисунок 4 – Спектрограмма f2 сложно-гармонического сигнала S1 Сигнал S2 имеет период =400 мкс и состоит из двух гармоник с частотами = 2 кГц, = 6,45 кГц. Амплитуда f1 = 32 дБ, f2 = 30 дБ. Масштаб по времени = 100 мкс, масштаб по напряжению = 2 В. Рисунок 5– Осциллограмма сложно-гармонического сигнала S2  Рисунок 6 – Спектрограмма f1 сложно-гармонического сигнала S2  Рисунок 7 – Спектрограмма f2 сложно-гармонического сигнала S2 Сигнал S3 имеет период =400 мкс и состоит из трёх гармоник с частотами = 1 кГц, = 2 кГц,  = 6,45 кГц Амплитуда f1 = 34 дБ, f2 = 32 дБ, f3 = 30 дБ. Масштаб по времени = 200 мкс, масштаб по напряжению = 2 В.  Рисунок 8 – Осциллограмма сложно-гармонического сигнала S3  Рисунок 9 – Спектрограмма f1 сложно-гармонического сигнала S3  Рисунок 10 – Спектрограмма f2 сложно-гармонического сигнала S3  Рисунок 11 – Спектрограмма f3 сложно-гармонического сигнала S3 Бигармонический сигнал Период сигнала: T = 13 мс Частота гармоник: = 1,07 кГц, = 1,19 кГцАмплитуда: f1 = 32 дБ, f2 = 24 дБ Масштаб по времени: 5 мс Масштаб по напряжению: 5 В  Рисунок 12 – Осциллограмма бигармонического сигнала  Рисунок 13 – Спектрограмма f1 бигармонического сигнала  Рисунок 14 – Спектрограмма f2 бигармонического сигнала Периодическая последовательность импульсов Периодическая последовательность прямоугольных импульсов формируется в блоке «Кодер-1». Заданы три комбинации: Комбинация «10000». Длительность импульса τ = 512 мкс. Период Т = 17τ = 8,7 мс. Масштаб по времени 2 мс.   Рисунок 15 – Осциллограмма и спектрограмма периодической последовательности «10000» Комбинация «11000». Длительность импульса τ = 1024 мкс. Период Т = 17τ = 17,4 мс. Масштаб по времени 2 мс.   Рисунок 16 - Осциллограмма и спектрограмма периодической последовательности «11000» Комбинация «11110». Длительность импульса τ = 2048 мкс. Период Т = 17τ = 34,8 мс. Масштаб по времени 2 мс.   Рисунок 17 - Осциллограмма и спектрограмма периодической последовательности «11110» Контрольные вопросы 1) Какова математическая связь формы периодического сигнала и его спектра? По спектру можно определить временную функцию сигнала и амплитуду:  (1)  (2)2) Какова математическая связь формы непериодических (однократных) сигналов и их спектра?   (3)3) Что такое прямое и обратное преобразование Фурье? Прямое преобразование Фурье – это преобразование, при котором получается спектр сигнала через временную функцию такого же сигнала.  (4)Обратное преобразование Фурье – это преобразование, при котором получается временная функция сигнала через спектр такого же сигнала.  (5)4) В каких случаях можно применить ряд Фурье для спектрального анализа? Ряд должен быть быстросходящимся, члены ряда должны быть простыми и просто определятся по исходному сигналу. 5) Что такое спектральная плотность амплитуд? Характеристика F(j  ) называется спектральной плотностью сигнала и характеризует распределение плотности комплексных амплитуд. (6)6) Влияет ли фазовый спектр сигнала на его форму? Чем больше длительность сигнала, тем меньше ширина его фазового спектра. 7) Как связаны между собой длительность сигнала и ширина его спектра? Чем меньше длительность импульса, тем шире его спектр.  , (7) |