Главная | Обратная связь

Дискретизация сигнала.

Рудаков Станислав 674

Теорема Котельникова.

Исследование аналогового сигнала.

 

1. Получим на экране осциллографа синусоидальный сигнал с выхода S макета. Режим работы «Характеристики. АЧХ». На вход подадим синусоидальный сигнал.

2. Измерим верхнюю граничную частоту спектра сигнала f_в.

f_в(1) f_в=3,4 кГц.

f_в(2) f_в=10 кГц.

f_в(3) f_в=11 кГц.

3. Сравним на экране осциллографа аналоговый сигнал S(t) и его копию S_k(t).

(последовательность прямоугольных импульсов) (Верхняя - оригинал S(t), нижняя – S_k(t)

f_в(1) f_в(2) f_в(3)

 

 

Совместим для f_в(1):

Вывод: в данной работе мы определили верхнюю частоту спектра сигнала для разных положений переключателя и получили для разных случаев (для каждого получившегося спектра) сигнал: при меньших f_в искажается фронт импульса. С увеличением f_в сигнал по форме все больше приближается к прямоугольному.

Измерение характеристик восстанавливающего фильтра.

 

1. Оценим f_г для всех положений переключателя «f_г». Режим работы «Характеристики. АЧХ».(гармонический сигнал)

f_г(1) f_г=1,6 кГц.

f_г(2) f_г=3,2 кГц.

f_г(3) f_г=6,5 кГц.

f_г(4) f_г=8 кГц.

 

2. Изменяя частоту внешнего сигнала, снимем АЧХ фильтра Баттерворта и интегрирующей цепи ( f_г ≈ f_в: f_г(2) и f_в(1))

 

	фильтр Баттерворта	интегрирующая цепь
ν, Гц	U, мВ	U, мВ
		15,5
		10,5
		7,7
	4,4	5,6
	1,6	3,2
	0,7
	0,1	0,4

 

График зависимости напряжения от частоты:

ряд 1 – фильтр Баттерворта

ряд 2 – интегрирующая цепь

 

2. Импульсная характеристика восстанавливающего фильтра на экране осциллографа. (режим работы «Импульсные характеристики», прямоугольные импульсы).

 

фильтр Баттерворта интегрирующая цепь

 

Вывод: импульсная характеристика фильтра Баттерворта ближе по форме функции Котельникова, чем у интегрирующей цепи, а АЧХ ближе к АЧХ идеального фильтра нижних частот. Значит фильтра Баттерворта должен лучше восстанавливать сигнал.

 

Дискретизация сигнала.

1.Установим период дискретизации Т=Δt=1/(2f_в), измеряя Δt по осциллографу (режим работы «Сигнал», прямоугольные импульсы).

Т=Δt=160 мкс.

 

2.Совместим аналоговый и дискретизированный сигналы.

малая частота дискретизации: максимальная частота дискретизации: