Исследование спектральной утечки, разрешения по частоте и интерполяции при анализе амплитудного и фазового спектра сигналов с помощью программы SCANA

Страницы работы

24 страницы (Word-файл)

Содержание работы

Цели лабораторной работы

Целью лабораторной работы является практическое изучение и освоение методов и программных средств спектрально-корреляционного анализа сигналов, основанных на дискретном (быстром) преобразовании Фурье (ДПФ-БПФ).

·  Исследование зависимости результатов спектрального анализа от параметров анализатора спектра на основе ДПФ для разных видов анализируемых сигналов, измеряемых спектральных характеристик, решаемых задач спектрального анализа и требуемой точности анализа.

·  Исследование амплитудных, амплитудно-фазовых и энергетических спектральных характеристик тестовых сигналов и погрешностей их оценки.

·  Исследование автокорреляционных характеристик тестовых сигналов и характеристик взаимной корреляционной и спектральной связи.

·  Исследование задач обнаружения и разрешения сигналов, оценки их параметров и идентификации объектов методами спектрально-корреляционного анализа.

Порядок выполнения:

Подготовка данных для спектрально-корреляционного анализа сигналов:

Шаг анализа находится как наибольший общий делитель для частот foi = 1740 Гц, fc1 = 1700 Гц,  fc2 = 1780Гц,  fз1 = 1660 Гц,  fз2 = 1820 Гц и частоты дискретизации fд= 7680 Гц, Dfmax=60 Соответствующее ему минимальное значение ширины окна анализа равно:

N1min = fд/Dfmax=7680/60=128

Df=60

N1=128

Общая длина реализации сигнала Np выбирается из условия:

Np³ 33×N1 ,

Np³4224

гдеN1 - вычисленная выше ширина окна анализа анализатора спектра.

Задание 1.  Исследование спектральной утечки, разрешения по частоте и интерполяции при анализе амплитудного и фазового спектра сигналов с помощью программы SCANA.

1.С помощью генератора многочастотного сигнала синтезировать тестовый гармонический сигнал с частотой foi, амплитудой 1 В, начальной фазой 600. В режиме ВРЕМЯ просмотреть график сигнала в точке 5, нажав кнопку РАСЧЕТ.

Рисунок 1 -  Тестовый гармонический сигнал.

2. В режиме СПЕКТР выполнить анализ амплитудного спектра сигнала в точке 5. Анализ провести для ВФ прямоугольной и Хэмминга и следующих сочетаниях ширины окна анализа N1 и числа точек ДПФ N:

N1 = N1ном; N = N1ном;

N1 = N1ном; N =10N1ном.

Рисунок 2 -  Тестовый гармонический сигнал для ВФ прямоугольной и Хэмминга

 N1 = N1ном=128; N = N1ном=128.

Рисунок 3 -  Тестовый гармонический сигнал для ВФ прямоугольной и Хэмминга

N1 = N1ном=128;  N =10N1ном=1280

3. Изменить значение частоты тестового сигнала, установив его равным =1770 прямоугольной и Хэмминга и следующих сочетаниях ширины окна анализа N1 и числа точек ДПФ N:

N1 = N1ном; N = N1ном;

N1 = N1ном; N =10N1ном;

Рисунок 4 -  Тестовый гармонический сигнал для ВФ прямоугольной и Хэмминга

 N1 = N1ном=128; N = N1ном=128.

Рисунок 5-  Тестовый гармонический сигнал для ВФ прямоугольной и Хэмминга

N1 = N1ном=128  N =10N1ном=1280

4. С помощью генератора многочастотного сигнала синтезировать тестовый полигармонический сигнал с частотами и начальными фазами гармоник =1740,  = 600; =1668,  = 300; =1812,  = 900, амплитудой 1 В,

Выполнить анализ спектра амплитуд для ВФ прямоугольной и Хэмминга при следующих сочетаниях ширины окна анализа N1 и числа точек ДПФ N:

N1 = N1ном; N =10N1ном;

N1 = 2N1ном; N =10N1ном.

Рисунок 6-  Тестовый гармонический сигнал для ВФ прямоугольной и Хэмминга

N1 = N1ном=128;  N =10N1ном=1280 =1740,  = 600 =1668,  = 300; =1812,  = 90.

Рисунок 7-  Тестовый гармонический сигнал для ВФ прямоугольной и Хэмминга

N1 = N1ном=256;  N =10N1ном=1280 =1740,  = 600 =1668,  = 300; =1812,  = 90.

Задание 2.  Исследование анализа амплитудно-фазовых  спектров гармонических сигналов в шумах с помощью программы SCANA.

1.С помощью генератора многочастотного сигнала синтезировать тестовый гармонический сигнал с частотой foi, амплитудой 1 В, начальной фазой 600 и наложенным шумом с СКЗ, равным 1 В (задаваемый параметр генератора шума К=50).

Рисунок 8 -  Тестовый гармонический сигнал foi=1740. амплитудой 1 В, начальной фазой 600 и наложенным шумом с СКЗ, равным 1 В (задаваемый параметр генератора шума К=50).

2. В режиме СПЕКТР измерить спектр амплитуд для прямоугольной ВФ и ВФ Хэмминга при следующих сочетаниях ширины окна анализа N1, числа точек ДПФ N, числа усредняемых окон L (усредняемых спектров амплитуд и фаз):

N1 = N1ном=128; N =10N1ном=1280; L = 1;

N1 = N1ном=128; N =10N1ном=1280; L = 32;

Рисунок 9 -  Тестовый гармонический сигнал foi=1740. амплитудой 1 В, начальной фазой 600 и наложенным шумом с СКЗ, равным 1 В (задаваемый параметр генератора шума К=50, N1 = N1ном=128; N =10N1ном=1280; L = 1).

Рисунок 10 -  Тестовый гармонический сигнал foi=1740. амплитудой 1 В, начальной фазой 600 и наложенным шумом с СКЗ, равным 1 В (задаваемый параметр генератора шума К=50, N1 = N1ном=128; N =10N1ном=1280; L = 1). «Рандомизация»

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Электроника
Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
800 Kb
Скачали:
0