50810

Исследование непериодических сигналов

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Для задания формы сигнала используется функциональный источник напряжения NFV Component nlog Primitives Function Sources NFV. Задать в качестве сигнала одиночный прямоугольный импульс амплитудой 4 В и длительностью 2 NN мс. В разных графических окнах задать вывод следующих графиков: Зависимости заданного сигнала VE1 от времени t; Спектра исследуемого сигнала зависимости величины гармоник HRMVE1 от частоты f. Задать диапазон частот выводимых гармоник от 0 до 5NN кГц Найти спектр сигнала состоящего из четырех...

Русский

2014-01-31

419 KB

5 чел.


лабораторная работа №1

Исследование непериодических сигналов

В окне схемного редактора собрать схему  для снятия спектральных характеристик сигналов различной формы (непериодических сигналов). Для задания формы сигнала используется функциональный источник напряжения NFV —
Component\Analog Primitives\Function Sources\NFV.

  Задать в качестве сигнала одиночный прямоугольный импульс амплитудой 4 В и длительностью (2/NN) мс. Для этого в позиции Value окна задания параметров функционального источника E1 следует набрать: 4*(t<=2m/NN).

                                                

  Запустить анализ переходных процессов Transient и задать время моделирования, равное 20мс/NN. Минимальный шаг расчета задать 1мкс/NN. В разных графических окнах задать вывод следующих графиков:

  •  Зависимости заданного сигнала V(E1) от времени t;
  •  Спектра исследуемого сигнала (зависимости величины гармоник HARM(V(E1)) от частоты f). Задать диапазон частот выводимых гармоник от 0 до (5*NN) кГц

Найти спектр сигнала, состоящего из четырех равноотстоящих прямоугольных импульсов со скважностью 5, частотой 2*NN кГц и амплитудой 1 В. Для этого в позиции Value окна задания параметров функционального источника E1 следует набрать:

1*(t>=0)-1*(t>=0.1m/NN)+1*(t>=.5m/NN)-1*(t>=.6m/NN)+1*(t>=1m/NN)-1*(t>=1.1m/NN)+1*(t>=1.5m/NN)-1*(t>=1.6m/NN)

  Исследовать спектр экспоненциально затухающего синусоидального сигнала частотой NN кГц. Для этого в позиции Value окна задания параметров функционального источника E1 следует набрать:

exp(-800*t*NN)*sin(2*PI*1E3*t*NN)

 

 Исследовать спектр прямоугольного радиоимпульса, образованного отрезком трех синусоид частотой NN кГц. Для этого в позиции Value окна задания параметров функционального источника E1 следует набрать:

sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=0)-sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=3m/NN)

 Исследовать спектр серии трех прямоугольных радиоимпульсов с гармоническим заполнением частотой 1*NN кГц. Для этого в позиции Value окна задания параметров функционального источника E1 следует набрать:

sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=0)-sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=3m/NN)+sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=4m/NN)-sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=7m/NN)+sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=8m/NN)-sin(2*PI*1E3*t*NN)*(t>=11m/NN)

 

Изменить время анализа переходных процессов при анализе спектра серии 3-х радиоимпульсов на 200/NN мс. Получить спектр.

Исследование периодических сигналов

Построить схему для исследования спектра периодических сигналов. Для задания формы сигнала используется источник напряжения Voltage SourceComponent\Analog Primitives\Waveform Sources\Voltage Source

                                                             

 Задать в качестве сигнала синусоидальный сигнал амплитудой 10 В и частотой 1k*NN. Для этого в поле Value окна задания параметров этого источника можно задать DC 0 AC 1 0 Sin 0 10 1k*NN 0 0 0 (скопировать строку параметров из этого файла)

 Запустить анализ переходных процессов Transient и задать время моделирования, равное 10мс/NN. Минимальный шаг расчета задать 1мкс/NN. В разных графических окнах задать вывод следующих графиков:

  •  Зависимости заданного сигнала V(V1) от времени t;
  •  Спектра исследуемого сигнала (зависимости величины гармоник HARM(V(V1)) от частоты f). Задать диапазон частот выводимых гармоник от 0 до (10*NN) кГц (рис. 1.6)

Рисунок 1.6 — Параметры для исследования спектров различных периодических сигналов

  Задать в качестве сигнала синусоидальный сигнал амплитудой 10 В и частотой 1k*NN и постоянной составляющей 5 В. Для этого в поле Value окна задания параметров этого источника можно задать DC 0 AC 1 0 Sin 5 10 1k*NN 0 0 0 (скопировать строку параметров из этого файла).

Объяснить причины изменения спектрального состава : причины изменения напрямую связаны с добавлением постоянной составляющей в 5 В. Это прекрасно видно из графиков.

  

  Задать в качестве сигнала периодическую последовательность симметричных прямоугольных двуполярных импульсов со скважностью 2. Амплитуда импульсов — 5 В, длительность импульса 1m/NN, период 2m/NN, длительность фронта и среза 1u/NN. Для этого в поле Value окна задания параметров этого источника можно задать DC 0 AC 1 0 Pulse -5 5 0 1u/NN 1u/NN 1m/NN 2m/NN (можно скопировать из этого файла)

№ Гармоники

1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

Частота,kГц

3.523

10.477

17.523

24.477

31.523

38.477

45.523

52.477

59.523

66.477

Амплитуда, В

6.152

2.063

1.223

0.889

0.675

0.569

0.464

0.419

0.352

0.332

Построить схему для исследования спектра периодических сигналов (добавить в предыдущую схему интегрирующую RC-цепь).

 Запустить анализ переходных процессов Transient и задать время моделирования, равное 10мс/NN. Минимальный шаг расчета задать 1мкс/NN.

В первом графическом окне задать вывод следующих графиков:

  •  Зависимости заданного сигнала V(V1) от времени t;
  •  Зависимость напряжения V(Out) от времени t;

Во втором графическом окне задать вывод следующих графиков:

  •  Спектра исходного сигнала (зависимости величины гармоник HARM(V(V1)) от частоты f).
  •  Спектра сглаженного сигнала (зависимости величины гармоник HARM(V(Out)) от частоты f).

 

 В источнике V(1) задать в качестве сигнала периодическую последовательность симметричных трапецеидальных импульсов. Амплитуда импульсов — 5В, длительность импульса 0.8m/NN, период 2m/NN, длительность фронта и среза 200u/NN. Для этого в поле Value окна задания параметров этого источника можно задать DC 0 AC 1 0 Pulse -5 5 0 200u/NN 200u/NN 0.8m/NN 2m/NN (можно скопировать из этого файла)

 Провести анализ Transient. Занести получившиеся графики в отчет. Найти по графику амплитуды и частоты первых 5 гармоник (например, используя курсорный режим). Результаты занести в таблицу.

 

 

№ Гармоники

1

3

5

7

9

Частота, кГц

3.536

10.505

17.474

24.547

31.516

Амплитуда, В

5.927

1.800

0.787

0.309

0.075

 В источнике V(1) задать периодическую последовательность симметричных треугольных импульсов. Амплитуда импульсов – 5В, длительность фронта и среза 1m/NN. Для этого в поле Value окна задания параметров этого источника можно задать DC 0 AC 1 0 Pulse 5 -5 0 1m/NN 1m/NN 0 2m/NN (можно скопировать из этого файла).

Провести анализ Transient. Занести получившиеся графики в отчет. Найти по графику амплитуды и частоты первых 3-х гармоник (например, используя курсорный режим) . Результаты занести в таблицу.

№ Гармоники

1

3

5

Частота, кГц

3.536

10.505

17.474

Амплитуда, В

3.837

0.445

0.157

Синтез периодических сигналов из гармонических составляющих

Построить схему для синтеза периодического треугольного сигнала из гармонических составляющих. Для задания формы синтезируемого сигнала и его гармонических составляющих используется источники напряжения Voltage SourceComponent\Analog Primitives\Waveform Sources\Voltage Source. Для синтеза треугольного сигнала с приемлемой точностью достаточно трех гармонических источников.

  

  Запустить анализ переходных процессов Transient. В разных графических окнах задать вывод следующих графиков:

  •  Зависимости заданного сигнала V(V1) от времени t;
  •  Спектра исследуемого сигнала (зависимости величины гармоник HARM(V(V1)) от частоты f);
  •  Зависимости синтезированного сигнала V(Out) от времени t.

Сравнить графики V1(t) и Out(t). Сделать выводы. На выходе мы получаем искаженный график, вследствие того что не можем установить гармонические источники 100% удовлетворяющие необходимым соотношениям.

Построить схему для синтеза трапецеидального сигнала из гармонических составляющих. Для синтеза трапецеидального сигнала с приемлемой точностью достаточно пяти гармонических источников.

В источнике V(1) задать в качестве сигнала периодическую последовательность симметричных трапецеидальных импульсов, аналогичную п. 25. Амплитуда импульсов – 5В, длительность импульса 0.8m/NN, период 2m/NN, длительность фронта и среза 200u/NN. Для этого в поле Value окна задания параметров этого источника можно задать DC 0 AC 1 0 Pulse -5 5 0 200u/NN 200u/NN 0.8m/NN 2m/NN (можно скопировать из этого файла).

 

 

 Построить схему для синтеза прямоугольного сигнала из гармонических составляющих на основе схемы рис. 11. Для синтеза прямоугольного сигнала с приемлемой точностью необходимо 10 гармонических источников. Т.е. в схему рис. 11 нужно добавить еще 5 источников гармонического сигнала.

Амплитуда и частота источников V2-V11 – согласно таблице 1, п. 20, начальная фаза – 0 град.

Задать в качестве сигнала периодическую последовательность симметричных прямоугольных импульсов со скважностью 2. Амплитуда импульсов – 5В, длительность импульса 1m/NN, период 2m/NN, длительность фронта и среза 1u/NN. Для этого в поле Value окна задания параметров источника V1 можно задать  DC 0 AC 1 0 Pulse -5 5 0 1u/NN 1u/NN 1m/NN 2m/NN (или скопировать из этого файла).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1885. ЛИНГВОКУЛЬТУРНАЯ И КОГНИТИВНАЯ РЕПРЕЗЕНТАЦИЯ КОНЦЕПТА ИНТЕРЕС В РУССКОМ И АНГЛИЙСКОМ ЯЗЫКАХ 282.27 KB
  Феномен интереса в языковом сознании, реконструируемый из употребления соответствующих языковых единиц в английском и русском языках, извлеченных из языковых и речевых источников.
1886. МНОГОЧЛЕННЫЕ ОМОНИМИЧЕСКИЕ ФРАЗЕОЛОГИЧЕСКИЕ РЯДЫ В СТРУКТУРНОМ И СЕМАНТИЧЕСКОМ АСПЕКТАХ 283.42 KB
  Многочленные фразеологические омонимы. Многочленный фразеологический омонимический ряд состоит из трех и более фразеологических омонимов и представляет собой один из частных случаев проявления омонимических отношений между фразеологизмами.
1887. ПРОЦЕССУАЛЬНЫЕ ФРАЗЕОЛОГИЗМЫ СУБКАТЕГОРИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 283.69 KB
  Объектом исследования являются процессуальные фразеологизмы субкатегории деятельности как системно организованное объединение процессуальных фразеологических единиц, характеризующееся особыми структурными и семантическими свойствами.
1888. Темпоральность художественного текста на материале английского и татарского языков 285.63 KB
  Цель заключается в том, чтобы на основе сопоставительно-типологического анализа системы глагольных времен двух языков, которые не являются близкими в структурно-типологическом отношении, выявить и показать типологические сходства и различия, как в плане выражения, так и в плане содержания.
1889. Спільна виховна робота школи, сім’ї та громадськості 307.5 KB
  Роль сім’ї у вихованні особистості. Напрями і форми роботи школи із сім’єю. Неблагополучні сім’ї та особливості роботи з ними. Залучення громадськості до виховання дітей. Напрями і форми роботи школи із сім’єю..
1890. Задача синтеза 14.33 KB
  Задана система булевых функций. Задан или выбран по заданным критериям (быстродействие, надёжность, стоимость, условия эксплуатации) элементный базис проектирования – система логических элементов.
1891. Синтез комбинационных схем на ПЛМ 16.61 KB
  Процесс синтеза сводится к минимизации системы. Выбранные конъюнкции реализуем на очередной ПЛМ. Проектирование систем ПЛМ с учётом ограничений.
1892. Синтез комбинационных схем на мультиплексорах 23.54 KB
  Набор значений на адресных входах z1…zn определяет подключение к выходу одного из информационных входов, двоичный код номера которого совпадает с этим набором(z1-младшая переменная).
1893. Особенности синтеза многоуровневых схем. Методы вынесения за скобки и допустимых конфигураций 26.87 KB
  Многоуровневая реализация на основе скобочных форм. Особенности синтеза многоуровневых схем методом допустимых конфигураций (д.к.).