Исследование преобразований спектров при дискретизации сигналов по времени в системах ЦОС: Методические указания по выполнению лабораторной работы, страница 7

Сохранение результатов измерения: Сохраните для отчета графики дискретных сигналов во временной и частотной области по п. 7.5.3. Вставьте их в документ Word с описанием исходных данных, которым они соответствуют. Запишите измеренное с помощью осциллографа эффективное значение напряжения.

На панели АЦП включите режим запуска «От синтезатора» и запишите выводимое значение длины реализации N.

Задание на обработку результатов измерения по п. 7.5.

1. По графикам измеренных спектров дискретных сигналов определите значения частот  составляющих спектра в основной полосе (0– fд/2), обусловленных эффектом наложения.

2. Определите количественно ослабление эффекта наложения спектров при повышении вдвое частоты дискретизации сигнала.

3. Покажите степень отличия спектров дискретных сигналов, полученных при  fд = 2fд.н и в режиме строб-преобразования. Приведите значение эффективной частоты дискретизации при строб-преобразовании fд.max.

4. Сравните измеренные эффективные значения напряжений сигнала при различных параметрах дискретизации.

5. Сделайте выводы об обоснованности выбора частот дискретизации fд.н, 2fд.н для исследуемых сигналов.

6. В случае необходимости найдите обоснованные значения частот дискретизации для исследуемых сигналов и подтвердите их экспериментально.

7.6. Завершите выполнение лабораторной работы путем последовательного закрытия программ с помощью ярлыков «Измеритель (Клиент)», «Макет (Клиент)», «Сетевой клиент_(Клиент)» в указанной последовательности.

            8. Требования к оформлению отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе оформляется в виде электронного документа в текстовом редакторе Word.

В отчете должны быть приведены:

            8.1. Общие задачи выполнения лабораторной работы; исходные данные по индивидуальному варианту; расчет числа выборок (длины реализации) по пунктам 6.1.3, 6.1.4; расчет максимальной частоты спектра Fm импульсных аналоговых периодических сигналов по пунктам 6.1.5, 6.1.6; расчетные выражения, используемые при обработке результатов измерения.

8.2. Результаты измерений осциллограмм, спектров и эффективных значений напряжений сигналов и их обработки по пунктам выполнения лабораторного задания 7.3, 7.4, 7.5.

8.3. Выводы по лабораторной работе о соответствии результатов экспериментального исследования теоретическим и физическим представлениям и закономерностям.

            8. Контрольные вопросы

Примечание: при ответе на контрольные вопросы необходимо использовать относящиеся к ним результаты лабораторной работы, приводимые в отчете.

1. Как определяются и графически отображаются дискретный сигнал и дискретная последовательность?

2. Как по математическому описанию аналогового сигнала найти математическое описание соответствующего ему дискретного сигнала? Приведите примеры.

3. Как в общем случае определяется спектр дискретного сигнала?

4. Как определяется спектр периодического дискретного сигнала?

5. В чем принципиальное отличие спектров дискретного и аналогового сигналов?

6. Какова взаимосвязь спектров аналогового и дискретного сигналов?

7. Что называется основной полосой частот дискретного сигнала и почему?

8. При каком условии и как возможно точное восстановление аналогового сигнала по соответствующему ему дискретному сигналу?

9. С помощью какого фильтра и с какой полосой пропускания можно восстановить аналоговый сигнал по соответствующему ему дискретному сигналу, и каким образом это обосновывается?

10. Как по известному спектру аналогового сигнала аналитически и графически найти спектр соответствующего ему дискретного сигнала?

11. Как математически и физически объяснить явление размножения и периодизации спектров при дискретизации сигналов по времени?

12. В чем заключается и как проявляется наложение спектров при дискретизации сигналов по времени?

13. Как полезным образом используется наложение спектров при дискретизации сигналов? Приведите примеры.

14. Каковы условия выбора частоты дискретизации для различного вида аналоговых сигналов и как они обосновываются?

15. Можно ли по известному спектру дискретного сигнала найти спектр соответствующего ему аналогового сигнала?

16. Какие искажения связаны с дискретизацией сигналов по времени?

17. Покажите, как преобразуется не финитный спектр аналогового сигнала при его дискретизации?

18. Что понимается под эффективной шириной (максимальной частотой) спектра аналогового сигнала?

19. Как аналитически определяется спектр аналогового периодического сигнала типа меандр и его эффективная ширина (максимальная частота)?

20. Как аналитически определяется спектр треугольного аналогового периодического сигнала и его эффективная ширина (максимальная частота)?

21. Как аналитически определяется спектр пилообразного аналогового периодического сигнала и его эффективная ширина (максимальная частота)?

22. Как аналитически определяется спектр периодической последовательности прямоугольных импульсов и его эффективная ширина (максимальная частота)?

23. Покажите, как преобразуется спектр периодического сигнала при дискретизации его с частотой, меньшей частоты сигнала?

24. Какие дискретные сигналы имеют линейчатый, т. е. дискретный по частоте спектр?

25. Каково назначение аналогового  фильтра нижних частот на входе устройства системы ЦОС, осуществляющего дискретизацию сигнала?

26. Почему входной аналоговый фильтр нижних частот на входе системы ЦОС называют противомаскировочным?

277. Как связан выбор частоты дискретизации сигнала с полосой пропускания входного аналогового фильтра нижних частот?

28. Каким образом могут быть уменьшены искажения, связанные с дискретизацией сигналов по времени?

29. Для чего необходима дискретизация сигналов по времени в системах ЦОС?

30. Почему не рекомендуется выбор не обоснованно завышенных значений частоты дискретизации сигнала?

31. Как практически осуществляется дискретизация сигналов по времени?