Методы определения спектральных характеристик электрических сигналов: Учебно методическое пособие, страница 17

     Цифровой спектроанализатор сигналов. В этом режиме производится спектральный анализ сигналов по любому из выбранных каналов с помощью быстрого Фурье-преобразования. Параметры анализа устанавливаются программно, к ним относятся:

·  Количество отсчетов сигнала при выполнении преобразования Фурье.

·  Выбор результата преобразования – амплитудный спектр, спектр мощности сигнала, комплексный спектр (реальная и мнимая часть).

·  Выбор типа окна анализа (прямоугольное окно, окно Барлетта, окно Хэмминга, Кайзера и пр.). От вида этих окон зависит  разрешающая способность анализа.

·  Возможность усреднения результатов спектрального анализа.  Режим усреднения позволяет получать состоятельные оценки спектра случайных сигналов. Подробнее об этом режиме см. в описании лабораторной работы Автоматизированные измерения и моделирование случайных процессов.

     Регистратор цифровых реализаций сигналов. В этом режиме производится запись реализаций сигналов в заданный каталог файлов либо на внешнее устройство памяти.  Параметры регистрации:

·  Установка общего количества регистрируемых отсчетов сигнала.

· Установка количества отсчётов в зависимости от числа рабочих каналов . При заданной величине  частоты квантования    это определяет общую длительность регистрации, которая указывается в соответствующем пункте меню.

· Выбор названия файла для вывода, указание пути к этому файлу.

     Просмотр зарегистрированных реализаций сигналов. В режиме просмотра любой из зарегистрированных сигналов может быть выведен на экран дисплея. Можно «растянуть» изображение по времени, выбрать любой участок реализации для более тщательного изучения. Можно также выбрать любой из зарегистрированных сигналов, или изучать их совместно.

    В данном кратком описании не приведены другие, более специфические особенности системы сбора данных L-761. Их можно изучить по  указанному выше описанию лабораторной работы. Овладеть методикой работы с этим устройством можно и с помощью преподавателя, непосредственно в процессе практической работы

Задание 5. . Проверка выполнения условий теоремы Котельникова.

   5.1.  Выбрать частоту квантования сигналавблизи верхнего возможного значения (порядка 100 кгц.) Пользуясь генератором аналоговых синусоидальных сигналов и меняя частоту сигнала пронаблюдать на экране цифрового осциллографа L-761 прохождение сигнала на разных частотах. Определить полосу пропускания (верхнюю граничную частоту) аналогового фильтра.

   5.2. Выбрать новое значение частоты квантования (в пределах нескольких килогерц). Подать с генератора модельных сигналов гармонический сигнал с частотой, для которой условия теоремы Котельникова  заведомо выполняются. В режиме L-761 "анализатор спектра" наблюдать спектр этого сигнала и определить его частоту. Записать экспериментальную реализацию этого сигнала.

   5.3. Изменить соотношение между частотой квантования и частотой сигнала таким образом, чтобы условия теоремы Котельникова перестали выполняться. Сигнал просмотреть на осциллографе, объяснить полученный результат. Записать реализацию этого сигнала, перевести её в формат данных МАТЛАБ с помощью утилиты bin2mat, имеющейся на диске D лабораторных ЭВМ в каталоге D:\students\X.  Проанализировать  спектры сигналов в случае выполнения условий теоремы Котельникова, и при их нарушении.

Замечание. При всех дальнейших измерениях тщательно следитe за выполнением условий теоремы Котельникова.

   Задание 6. Выполните спектральный анализ нескольких детерминированных сигналов, полученных с помощью функционального генератора расширения Data Acquisition или с цифрового генератора ЦАПL-card.

Задание 7. По справочной документации пакета МАТЛАБ ознакомьтесь с функцией спектрального анализа specgram. По согласованию с преподавателем используйте эту функцию для анализа спектров  нескольких сигналов, которые имеются в библиотеке файлов МАТЛАБ.

Часть 6.3. Экспериментальное исследование спектральных характеристик случайных процессов.