Отчет по лабораторной работе 4 дискретизация непрерывных сигналов преподаватель Баскова А. А. подпись, дата
 Скачать 331.54 Kb.
|
|
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт инженерной физики и радиоэлектроники Кафедра «Радиоэлектроники» ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4 ДИСКРЕТИЗАЦИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ Преподаватель _________ Баскова А.А. подпись, дата Студенты ВЦ19-03РТВ _________ Катков А.А подпись, дата _________ Курицин Д.В подпись, дата _________ Седов Д.А подпись, дата _________ Кудишин А.Е подпись, дата Красноярск 2021 1. Цель работы:Исследование процессов дискретизации и восстановления непрерывных сигналов. Совершенствование навыков работы с измерительными приборами и программами. 2. Лабораторное задание:1. Выполнить дискретизацию заданных сигналов. 2. Исследовать спектры исходного и дискретизированного сигналов. 3. Исследовать частотные и импульсные характеристики фильтров – восстановителей. 4. Исследовать процесс восстановления дискретизированных сигналов. 3. Результат выполнения работы3.1. Дискретизация сигналов  Рис.1: осциллограмма суммы заданных сигналов  Рис. 2: спектрограмма полученного сигнала.  Рис.3 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте  . Рис. 4: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте . Рис.5: осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте  . Рис. 6: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте . Рис.7: осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте  . Рис. 8: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте . Рис.9 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте  . Рис.10: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте .3.2. Восстановление дискретизированного сигнала Частота среза ФНЧ   Рис.11 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис. 12: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.13 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.14: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.15 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.16: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.17 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис. 18: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с .Частота среза ФНЧ   Рис.19 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис. 20: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.21 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.22: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.23: осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис. 24: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.25 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис. 26: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с .Частота среза ФНЧ   Рис. 27: осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис. 28: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.29 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис. 30: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.31 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.32: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.33 : осциллограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с . Рис.34: спектрограмма полученного сигнала после дискретизации на частоте и после прохождения через ФНЧ с .3.3. Исследование фильтров нижних частот (ФНЧ)  Рис. 35 АЧХ ФНЧ с частотой среза . Рис. 36 АЧХ ФНЧ с частотой среза . Рис. 37 АЧХ ФНЧ с частотой среза .Вывод: В результате проведенной лабораторной работы можно сделать следующие выводы: С увеличением частоты дискретизации, спектр расширяется, это видно из рисунков 5,7,9,11,13,15. Дискретизированный сигнал с частотой дискретизации fд=48 кГц после прохождения ФНЧ с частотой среза fср=3 кГц восстановился не полностью в связи с тем, что частота среза фильтра меньше, чем верхняя частота в спектре сигнала S3.Из-за этого, данный фильтр поглощает часть сигнала. Фильтр с частотой среза fср=12 кГц пропускает лишние гармонки и искажает сигнал, что видно на рисунке 51.Фильтр с частотой среза fср=6 кГц наиболее хорошо восстанавливает дискретизированный сигнал, так как его частота среза больше верхней частоты в спектре и не превышает теоретически рассчитанной частоты дискретизации. Сравнивая ФНЧ с разной частотой среза, можно увидеть, что лучше всех сработал ФНЧ с частотой среза 6 кГц. На сумматор были поданы сигналы с частотами f1=1 и f2=3,5 кГц, для сигналов с такими частотам подходит ФНЧ с частотой среза fср=6 кГц. Если сигнал пропускается через ФНЧ с fср=12, то в спектре будут появляться лишние гармоники и сигнал не восстановиться, тем самым не будет похож на изначальный сигнал. Построив АЧХ для трех ФНЧ (рисунки 52,53,54), определили по ним частоты среза. Они соответствуют данным фильтрам в пределах погрешности, которые вызваны в связи с неточным выставлением маркеров. Согласно теореме Котельникова, частота дискретизации сигнала должна быть в два раза больше верхней частоты спектра. Однако, для того, чтобы можно было применить реальный ФНЧ, частота дискретизации должна быть больше, чем теоретически рассчитанная для идеального ФНЧ. В связи с этим, в данной работе сигнал смог восстановиться только на частоте дискретизации fдискр=48 КГц. |