- •Министерство образования и науки российской федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «миэт»
- •«Метрология и электрорадиоизмерения» Тема: «Основы анализа спектра сигнала с помощью цифрового осциллографа»
- •Теоретические сведения
- •Выполнение работы–
- •Настройка формы сигнала во временной области
- •Настройка частотной области. Спектр сигнала
- •Настройка генератора сигналов на выдачу стандартных форм и снятие амплитудного спектра
- •Настройка генератора сигналов произвольной формы – импульсы разной скважности
- •Настройка генератора сигналов произвольной формы – Sinc
Настройка генератора сигналов произвольной формы – импульсы разной скважности
Задали сигнал импульсов разной скважности на генераторе и занесли его в таблицу 6.
Таблица 6. Полученные результаты прямоугольного импульсного сигнала
Параметр |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Ak изм,дБВ |
6,25 |
1,97 |
-18,5 |
-5,35 |
-9,75 |
-18,5 |
-9,75 |
-15,3 |
Ak изм, В |
2,90 |
1,27 |
0,17 |
0,76 |
0,46 |
0,17 |
0,46 |
0,24 |
fгарм., кГц |
125 |
250 |
375 |
500 |
625 |
750 |
875 |
1000 |
Ak рас, В |
2,47 |
1,80 |
0,28 |
0,8 |
0,25 |
0,28 |
0,37 |
0,17 |
Ak рас, дБВ |
4,84 |
2,09 |
-14,07 |
-4,84 |
-9,30 |
-20,02 |
-11,37 |
-16,48 |
Продолжение таблица 6
|
0,43 |
-0,53 |
-0,11 |
-0,04 |
0,21 |
-0,11 |
0,09 |
0,07 |
|
1,41 |
-0,12 |
-4,43 |
-0,51 |
-0,45 |
1,52 |
1,62 |
1,18 |
Данная функция является непериодической. Однако, мы подаем данную функцию с некоторым периодом. Значит график сигнала в частотной области будет представлять собой некоторое число пиков.
Настройка генератора сигналов произвольной формы – Sinc
Задали sinc-сигнал на генераторе и занесли его в таблицу 7.
Таблица 7. Полученные результаты sinc-сигнала
Параметр |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Ak изм,дБВ |
-16,1 |
-16,1 |
-16,5 |
-16,1 |
-16,5 |
-16,1 |
-16,1 |
-16,5 |
Ak изм, В |
0,221572 |
221572 |
221599 |
221572 |
221599 |
221572 |
221572 |
221599 |
fгарм., Гц |
125 |
250 |
375 |
500 |
625 |
750 |
875 |
1000 |
Ak рас, В |
0,221603 |
221606 |
221617 |
221599 |
221615 |
221609 |
221593 |
221604 |
Ak рас, дБВ |
-16,0987 |
-16,0986 |
-16,0982 |
-16,0989 |
-16,0983 |
-16,0986 |
-16,0992 |
-16,0987 |
Представляет из себя практически прямую линию с небольшими искажениями.
Есть небольшое отклонение теоретических данных от практических, причиной чему может быть высокая частота сигнала, ошибка оператора и неудачно выбранное окно.
Вывод
В ходе выполнения лабораторной работы были проведены измерения и исследования частотного анализа сигналов стандартной и сложной формы.
Практически, были получены частотные спектры для синусоидального сигнала, меандра, сигнала треугольной и пилообразной формы. Также, данные спектры были рассчитаны теоретически с помощью преобразований Фурье. С незначительной погрешностью результаты совпали.
Также, были проанализированы сигналы сложной формы. Их частотные спектры представляют из себя практически прямую линию с небольшими искажениями. Эти искажения связаны с погрешностью вычисления БПФ и ошибкой оператора.