Анализ амплитудного спектра и оценка среднеквадратического значения сигнала на основе дискретного преобразования Фурье (ДПФ), страница 8

В процессе анализа следует учитывать не только основные параметры сигнала и окна, но также параметры, которые  должны адаптироваться к числу рабочих периодов сигнала. Такими параметрами являются число спектральных компонент растекания d, а также исходные погрешности по частоте и фазе. Величина d не может быть больше числа периодов оцифрованного сигнала, но ее не следует выбирать свыше 5. Исходные погрешности оценки частоты и фазы во временной области также зависят от числа рабочих периодов сигнала, они оказывают косвенное влияние, расширяя зону неопределенности оценки спектральной компоненты.  

6. Порядок ПОДГОТОВКИ  И  выполнения работы

1. Изучить программные средства.

2. Оформить заготовку.

3. Составить программу экспериментальных исследований.

4. Получить допуск к лабораторной работе.

5. Выполнить экспериментальные исследования в соответствии с планом эксперимента.

6. Оформить отчет и защитить его.

7. Содержание отчета

1. Титульный лист в соответствии с типовыми требованиями.

2. Цель лабораторной работы.

3. Описание программы исследований.

 4. Результаты работы (окна, графики, диаграммы, таблицы).

5. Выводы.

8. Контрольные вопросы

1.  Как выбирается интервал дискретизации?

2.  Поясните симметрию спектра дискретного периодического сигнала.

3.  Чему равен шаг частотной сетки ДПФ?

4.  При каких условиях сигнал может быть полностью восстановлен из дискретных, одинаково расположенных отсчетов?

5.  Что такое спектральная утечка или растекание спектра?

6.  Для чего и как сглаживают временную  последовательность отсчетов?

7.  Что называют «окном»?

8.  Какие окна вы знаете, и каковы их особенности?

9.  Когда применяют прямоугольное окно?

10.  Как расположены частотные компоненты для целого числа периодов сигнала?

11.  Как сдвигается частотная характеристика окна от центра главного лепестка, если временная выборка содержит нецелое число периодов?

12.  К чему приводит смещение главного лепестка относительно центра?

13.  Какими параметрами характеризуют окна?

14.  Как выбирать окно для конкретной задачи?

15.  Какие характеристики сигналов и устройств можно оценить по результатам стробирующего аналого-цифрового преобразования?

16.  Как оценить амплитудный, фазовый и энергетический спектр?

17.  Как оценить мощность сигнала и шумов?

18.  Поясните алгоритм оценки СКЗ.

19.  Как найти амплитудное значение гармонического сигнала?

20.  Поясните интерфейс компьютерной программы моделирования «Погрешность анализа амплитудного спектра на основе БПФ». Что можно исследовать с ее помощью?

21.  Поясните методику работы с программой моделирования.

22.  Как оценить методические погрешности?

23.  Каковы особенности оценки амплитуды первой гармоники сигнала при приближении к границам диапазона промежуточных частот?

24.  Поясните интерфейс компьютерной программы моделирования «Оценка амплитуды основной гармоники методом БПФ в ДПЧ». Что можно исследовать с ее помощью?

25.  В каких случаях при интерпретации результатов необходимо знать была ли у сигнала постоянная составляющая?

26.  Поясните, когда зеркальные компоненты в точках 0 и N/2 совмещаются противофазно и их сумма обращается в ноль?

27.  Поясните, когда зеркальные компоненты в точках 0 и N/2 совмещаются синфазно и их сумма удваивается?

28.  Почему условия работы на 1 периоде сигнала при объеме выборки N хуже, чем условия работы на N/2-1 периоде?

29.  Поясните интерфейс компьютерной программы моделирования «Погрешность оценки амплитуды основной гармоники на границах ДПЧ».  Что можно исследовать с ее помощью?

30.  Поясните интерфейс компьютерной программы моделирования «Погрешность оценки амплитуды основной гармоники в зависимости от фазы». Что можно исследовать с ее помощью?

31.  Поясните возможности БПФ для оценки амплитуды основной гармоники по короткой реализации сигнала.

32.  Как можно исключить систематическую погрешность при коротких реализациях сигналов?

33.  Поясните практические результаты исследований?