Теория радиотехники Лабораторная 1. Исследование влияния параметров периодического сигнала на амплитудночастотный и фазочастотный спектры периодического сигнала 3

• Название: Исследование влияния параметров периодического сигнала на амплитудночастотный и фазочастотный спектры периодического сигнала 3
• Анкор: Теория радиотехники Лабораторная 1
• Дата: 11.12.2022
• Размер: 407.18 Kb.
• Имя файла: TOR_Laboratornaya_rabota_1.docx
• Тип: Исследование; #838962

Оглавление

Задание на лабораторную работу 3

Тема работы 3

Цель работы 3

Исследование влияния параметров периодического сигнала на амплитудно-частотный и фазочастотный спектры периодического сигнала 3

Исследование спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов 3

Исследование влияния изменения периода повторения на спектр периодического сигнала 5

Исследование влияния изменения длительности импульсов на спектр периодического сигнала 7

Исследование влияния изменения времени задержки на спектр периодического сигнала 8

Исследование влияния временной формы периодического сигнала на амплитудно-частотный и фазочастотный спектры 10

Задание на лабораторную работу

Тема работы

Исследование спектральных характеристик периодических и непериодических сигналов.

Цель работы

Получить практический навык в исследовании спектров периодических сигналов задержанных и не задержанных во времени.

Практически исследовать влияние временных параметров сигналов на их амплитудно-частотные и фазочастотные спектры.

Исследование влияния параметров периодического сигнала на амплитудно-частотный и фазочастотный спектры периодического сигнала

Исследование спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов

Исследуемый сигнал – последовательность прямоугольных импульсов с параметрами:

• 
  длительность мкс;
  
• 
  амплитуда В;
  
• 
  период мкс.
  

Осциллограмме сигнала, восстановленного по 20 гармоникам, показана на рисунке 1.

Скважность сигнала:



Амплитудный и фазовый спектры сигнала показаны на русинках 2 и 3.



Рисунок 1 – Осциллограмма сигнала



Рисунок 2 – Амплитудный спектр сигнала



Рисунок 3 – Фазовый спектр сигнала

По диаграммам амплитудного и фазового спектров определено:

1. 
   постоянная составляющая на нулевой частоте В;
   
2. 
   интервал между составляющими спектра кГц;
   
3. 
   интервал между составляющими с нулевой амплитудой кГц; частоты первого и второго нуля амплитудного спектра кГц, кГц;
   
4. 
   под каждой аркой огибающей т.е. между соседними нулями, располагается четыре гармоники с ненулевыми амплитудами;
   
5. 
   абсолютная величина фазы дискретно изменяется на рад; значение абсолютной фазы всех гармоник, расположенных по частоте под четвертой аркой спектра рад;
   

Исследование влияния изменения периода повторения на спектр периодического сигнала

Период следования импульсов мкс. Скважность:



Амплитудный и фазовый спектры сигнала показаны на рисунках 4 и 5.



Рисунок 4 – Амплитудный спектр сигнала



Рисунок 5 – Фазовый спектр сигнала

По диаграммам спектров определено:

1. 
   постоянная составляющая на нулевой частоте В – уменьшилась пропорционально изменению скважности;
   
2. 
   частоты гармоник спектра не изменились;
   
3. 
   под каждой аркой огибающей т.е. между соседними нулями, располагается пять гармоник с ненулевыми амплитудами;
   
4. 
   первый ноль огибающей амплитудного спектра расположен между пятой и шестой гармониками;
   
5. 
   в спектр отсутствует 11-я гармоника, т.к. на эту частоту попадает второй ноль огибающей и её амплитуда равна нулю;
   
6. 
   в фазовом спектре увеличилось количество частот на каждой «ступеньке»;
   

Исследование влияния изменения длительности импульсов на спектр периодического сигнала

Длительность импульса мкс. Скважность:



Диаграммы амплитудного и фазового спектров показаны на рисунках 6 и 7.



Рисунок 6 – Фазовый спектр сигнала



Рисунок 7 – Фазовый спектр сигнала

По диаграммам спектров определено:

1. 
   постоянная составляющая на нулевой частоте В;
   
2. 
   под каждой аркой огибающей т.е. между соседними нулями, располагается три гармоники с ненулевыми амплитудами;
   
3. 
   отношение квадратов действующих значений первой и второй гармоник:
   

4. 
   на частотах 4 МГц, 8 МГц, 12 МГц и т.д. фазы гармоник отображать не имеет смысла, т.к. на этих частотах амплитуды гармоник равны нулю.
   

Исследование влияния изменения времени задержки на спектр периодического сигнала

В исследуемый сигнал вводится задержка мкс. Диаграммы спектров амплитуд и фаз полказана на рисунках 8 и 9.



Рисунок 8 – Фазовый спектр сигнала



Рисунок 9 – Фазовый спектр сигнала

По диаграммам спектре определено:

1. 
   амплитудный спектр не изменился с введением задержки;
   
2. 
   огибающая фазового спектра имеет вид лесенки с наклонными ступенями. В точках, соответствующих нулям частотного спектра, происходит скачкообразное изменение фазы, а между этими точками фаза изменяется линейно.
   
3. 
   главное значение фазы тринадцатой гармоники 17,2°.
   

Исследование влияния временной формы периодического сигнала на амплитудно-частотный и фазочастотный спектры

Форма сигнала в виде последовательности треуголбных импульсов показана на рисунке 10.



Рисунок 10 – Форма сигнала

Амплитудный и фазовый спектр сигнала показаны на рисунках 11 и 12.

При увеличении длительности треугольных импульсов увеличивается ширина арок огибающей амплитудного спектра.



Рисунок 11 – Амплитудный спектр сигнала



Рисунок 12 – Фазовый спектр сигнала