Исследование характеристик импульсных сигналов
Описание процесса получения импульсного сигнала и фрагмента шума. Измерение параметров синусоидального сигнала. Получение абсолютных величин сигнала. Осциллограмма абсолютных значений. Определение энергии сигнала. Мгновенная и максимальная мощность.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.10.2018 |
| Размер файла | 4,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОТЧЕТ
по лабораторной работе
на тему «Исследование характеристик импульсных сигналов»
Владивосток
Цель работы: Исследовать основные характеристики импульсных сигналов. осциллограмма импульсный сигнал
Лабораторная работа выполняется в средеMatlab (Simulink).
Для удобства выделим синусоидальный сигнал и АБГШ длительностью в 1 сек. Для этого подключаем попарно генераторы синусоидального сигнала (SinWave), АБГШ (Band-LimitedWhiteNoise) и генератор меандрового сигнала (PulseGenerator)к элементуProduct, позволяющему перемножать соответствующие сигналы, так, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1 - Получение сигнала и фрагмента шума длительностьюT = 1с
Предварительно для генератора синусоидального сигнала устанавливаем следующие параметры:
1. Sample time: 0,001;
2. Amplitude: 1V;
3. Frequency: 2*pi*100;
4. Bias: 0.
Аналогично, для генератора меандрового сигнала:
1. Sample time: 0,001;
2. Pulse width: 1000;
3. Period: ? 20000.
В результате, после включения схемы получаем осциллограмму, представленную на рисунке 2.
Рисунок 2 - Показания осциллографа
Измерение параметровсинусоидального сигнала и АБГШ
1 Длительность сигнала: T = 1 c.
2 Амплитудное значение сигнала
Для измерения амплитудного значения добавим в исследуемую схему элемент Abs, который покажет абсолютную величину сигнала (рисунок 3).
Рисунок 3 - Получение абсолютных величин сигнала и АБГШ
Показания осциллографа показаны на рисунке 4.
Рисунок 4 - Осциллограмма абсолютных значений сигнала и АБГШ
Изменяя масштаб осциллограмм, находим искомые амплитудные значения:
· Sin: |S(t)| = 0,951В;
· АБГШ:|S(t)| = 0,247 В.
3 Постоянная составляющая
Постоянная составляющая сигнала вычисляется по формуле (1):
Для выполнения данной операции добавим в исследуемую схему блокиDiscrete-Time-Integrator,Rampи Divide, как показано на рисунке 5.
Рисунок 5 - Определение постоянной составляющей сигнала
В результате имеем осциллограмму, изображенную на рисунке 6.
Рисунок 6 - Осциллограмма для определения постоянной составляющей сигнала
Находим искомые величины:
· Sin: a(t) = 0 В;
· АБГШ: a(t) = - 0,34 В.
4 Энергия сигнала
Энергия сигнала вычисляется по формуле (2):
Для выполнения данной операции добавим в исследуемую схему дополнительные блоки Productдля возведения сигналов в квадрат и дальнейшего интегрирования (см. рис.7). Полученная в результате осциллограмма (в увеличенном масштабе) представлена на рисунке 8.
Рисунок 7 - Определение энергии сигнала
Рисунок 8 - Осциллограмма для определения энергии сигнала
Находим искомые величины:
· Sin: ES = 0,5 Дж;
· АБГШ: ES = 0,1016 Дж.
5 Мгновенная мощность
Мгновенная мощность сигнала вычисляется по формуле (3):
Для выполнения данной операции воспользуемся схемой, изображенной на рисунке 7, предварительно убрав блок интегрирования Discrete-Time-Integrator. В результате получим осциллограмму, изображенную на рисунке 9.
Рисунок 9 - Мгновенная мощность синусоидального сигнала и АБГШ
6 Максимальная мощность
Максимальную (пиковую) мощность определим по осциллограмме, изображенной на рисунке 9:
· Sin: Pmax = 0,9045 Дж;
· АБГШ: Pmax = 1,554 Дж.
7 Средняя мощность
Среднюю мощность рассчитаем по формуле (4):
где - энергия сигнала, Дж;
T-время измерения, с.
Находим среднюю мощность для синусоидального сигнала и АБГШ:
· Sin:
· АБГШ:
8 Среднеквадратическое отклонение
Среднеквадратическое отклонение определяется по формуле (5):
Для выполнения данной операции (извлечение корня) добавим в схему блок Sqrt (рис. 10).
Рисунок 10 - Определение среднеквадратического отклонения
Полученная осциллограмма представлена на рисунке 11.
Рисунок 11 - Осциллограмма для определения среднеквадратического отклонения
Находим искомые среднеквадратические отклонения синусоидального сигнала и АБГШ:
· Sin:
· АБГШ:
9 Пик-фактор
Пик-фактор вычисляется по формуле (6):
Подставив соответствующие величины, находим пик-фактор для синусоидального сигнала и АБГШ:
· Sin:
· АБГШ:
Представим полученные результаты в виде таблицы:
Таблица 1 - Параметры сигналов
|
Параметр |
Sin |
АБГШ |
|
|
Длительность T, c |
1 |
1 |
|
|
Амплитудное значение|S(t)|, В |
0,951 |
0,247 |
|
|
Постоянная составляющая a(t), В |
0 |
-0,34 |
|
|
Энергия сигналаES, Дж |
0,5 |
0,1016 |
|
|
Мгновенная мощностьp(t) |
(см. рис. 9) |
(см. рис. 9) |
|
|
Максимальная мощностьPmax, В2 |
0,9045 |
1,554 |
|
|
Средняя мощность Pср, В2 |
0,5 |
0,1016 |
|
|
Среднеквадратическое отклонение, В |
0,707 |
0,32 |
|
|
Пик-фактор Pf |
1,8 |
15,3 |
Вывод
В данной лабораторной работе мы экспериментально изучилии измерили основные характеристики сигналов: длительность, амплитудное значение, постоянная составляющая, энергия, мгновенная мощность, максимальная (пиковая) мощность, средняя мощность, среднеквадратическое отклонение и пик-фактор.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет спектральных характеристик сигнала. Определение практической ширины спектра сигнала. Расчет интервала дискретизации сигнала и разрядности кода. Определение автокорреляционной функции сигнала. Расчет вероятности ошибки при воздействии белого шума.
курсовая работа [356,9 K], добавлен 07.02.2013Схема цифрового канала связи. Расчет характеристик колоколообразного сигнала: полной энергии и ограничения практической ширины спектра. Аналитическая запись экспоненциального сигнала. Временная функция осциллирующего сигнала. Параметры цифрового сигнала.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.02.2013Расчёт энергетических характеристик сигналов и информационных характеристик канала. Определение кодовой последовательности. Характеристики модулированного сигнала. Расчет вероятности ошибки оптимального демодулятора. Граничные частоты спектров сигналов.
курсовая работа [520,4 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектральных и энергетических характеристик сигналов. Параметры случайного цифрового сигнала канала связи. Пропускная способность канала и требуемая для этого мощность сигнала на входе приемника. Спектр модулированного сигнала и его энергия.
курсовая работа [482,4 K], добавлен 07.02.2013Спектральные характеристики периодических и непериодических сигналов. Свойства преобразования Фурье. Аналитический расчёт спектра сигнала и его энергии. Разработка программы в среде Borland C++ Bulder 6.0 для подсчета и графического отображения сигнала.
курсовая работа [813,6 K], добавлен 15.11.2012Анализ условий передачи сигнала. Расчет спектральных, энергетических характеристик сигнала, мощности модулированного сигнала. Согласование источника информации с каналом связи. Определение вероятности ошибки приемника в канале с аддитивным "белым шумом".
курсовая работа [934,6 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектра и энергетических характеристик сигнала. Определение интервалов дискретизации и квантования сигнала. Расчет разрядности кода. Исследование характеристик кодового и модулированного сигнала. Расчет вероятности ошибки в канале с помехами.
курсовая работа [751,9 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектральных характеристик, практической ширины спектра и полной энергии сигнала. Определение интервала дискретизации и разрядности кода. Расчет автокорреляционной функции кодового сигнала. Расчет вероятности ошибки при воздействии "белого шума".
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.02.2013Определение практической ширины спектра сигнала. Согласование источника информации с каналом связи. Определение интервала дискретизации сигнала. Расчет вероятности ошибки при воздействии "белого шума". Расчет энергетического спектра кодового сигнала.
курсовая работа [991,1 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектрально-корреляционных характеристик сигнала и шума на входе усилителя промежуточной частоты (УПЧ). Анализ прохождения аддитивной смеси сигнала и шума через УПЧ, частотный детектор и усилитель низкой частоты. Закон распределения частоты.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 22.03.2015Расчет характеристик треугольного, прямоугольного и колоколообразного сигнала. Определение интервала дискретизации и разрядности кода. Расчет характеристик кодового и модулированного сигнала. Расчёт вероятности ошибки при воздействии белого шума.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.02.2013Характеристики суммарного процесса на входе и на выходе амплитудного детектора. Амплитудно-частотная характеристика усилителя промежуточной частоты. Спектральная плотность сигнала. Корреляционная функция сигнала. Время корреляции огибающей шума.
курсовая работа [314,9 K], добавлен 09.12.2015Принципы определения граничных частот многоканального сигнала для заданных параметров. Особенности оценки линейного спектра сигнала спутниковой связи. Анализ уровня сигнала на входе приемника. Мощность тепловых шумов на выходе телефонной коммутации.
контрольная работа [106,6 K], добавлен 28.12.2014Расчёт ширины спектра, интервалов дискретизации и разрядности кода. Автокорреляционная функция кодового сигнала и его энергетического спектра. Спектральные характеристики, мощность модулированного сигнала. Вероятность ошибки при воздействии "белого шума".
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.02.2013Определение спектров тригонометрического и комплексного ряда Фурье, спектральной плотности сигнала. Анализ прохождения сигнала через усилитель. Определение корреляционной функции. Алгоритм цифровой обработки сигнала. Исследование случайного процесса.
контрольная работа [272,5 K], добавлен 28.04.2015Определение интервалов дискретизации и квантования сигнала. Исследование характеристик кодового и модулированного сигнала. Согласование источника информации с каналом связи. Расчёт разрядности кода, вероятности ошибки в канале с аддитивным белым шумом.
курсовая работа [917,1 K], добавлен 07.02.2013Расчет практической ширины спектра сигнала и полной энергии сигнала. Согласование источника информации с каналом связи. Расчет интервала дискретизации и разрядности кода, вероятности ошибки при воздействии "белого шума". Определение разрядности кода.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.02.2013Сущность, условия решения и критерий оптимальности задачи измерения параметров сигнала. Постановка задачи измерения параметров сигнала. Классификация измерителей. Следящий режим измерения. Автоматические измерители работающие без участия человека.
реферат [382,0 K], добавлен 29.01.2009Расчет спектра сигнала и его полной энергии. Определение практической ширины спектра, интервала дискретизации и разрядности кода. Расчет автокорреляционной функции кодового сигнала. Общие сведения о модуляции. Расчет спектральных характеристик и ошибок.
курсовая работа [428,2 K], добавлен 07.02.2013Выбор частоты дискретизации широкополосного аналогового цифрового сигнала, расчёт период дискретизации. Определение зависимости защищенности сигнала от уровня гармоничного колебания амплитуды. Операции неравномерного квантования и кодирования сигнала.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 18.07.2014
