Исследование методов спектрального анализа сигналов на основе дискретного преобразования Фурье: Лабораторная работа № 4 (14)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Институт радиоэлектроники

кафедра «Радиотехника»

Цифровая обработка сигналов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4(14)

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА СИГНАЛОВ НА ОСНОВЕ ДПФ

Отчёт

Выполнил:

ст-т гр. Р52-3

А.Г.Клевлин

Проверил:

А.С.Глинченко

Красноярск 2006

Цель работы:

·  Освоить методику анализа и изучить параметры и характеристики анализаторов амплитудного и фазового спектров сигналов на основе ДПФ.

·  Изучить, как осуществляется анализ энергетических спектров (спектральной плотности мощности) дискретных случайных сигналов с помощью ДПФ методами периодограмм и коррелограмм.

Тип фильтра – Полосовой (F0 = 2900 Гц)

Граничные частоты ЦФ

  Первая частота среза                                 Fc1 = 2800 Гц

  Вторая частота среза                                 Fc2 = 3000 Гц

  Первая частота задерживания                  Fз1 = 2700 Гц

  Вторая частота задерживания                  Fз1 = 3100 Гц

переходная полоса 1            Df_пер1 = 100 Гц

переходная полоса 2            Df_пер2 = 100 Гц

Требования к АЧХ ЦФ

 Неравномерность в полосе пропускания             Ап = 0,5 дБ

 Затухание в полосе задерживания                       Аз = 46.000 дБ

 Частота дискретизации                                                     Fд = 9600 Гц

Приведенным значениям

Коэффициенты приведения            Kпрi = 1.1

переходная полоса 1                                    Df_пер1 = 110 Гц

переходная полоса 2                                    Df_пер2 = 110 Гц

первая частота среза                        fс1 пр = 2755 Гц

вторая частота среза                        fс2 пр = 3045 Гц

ВФ Кайзера позволяют получить любое требуемое затухание при минимальной длине  ВФ и ИХ фильтра.

Параметр БЕТА =4,55

Длина ВФ N = 2.928 * (9600/110) = 255

Рисунок 1  - ЧХ ЦФ

Входной полигармонический сигнал                                                     5

Частота                                                                                                    2700 кГц, через 100 Гц

Амплитуда                                                                                               1 В

Начальная фаза                                                                                       0

Шаг фазы                                                                                                 45 град.

Шум

K                                                                                                               50

Дисперсия                                                                                                1

Длина окна для шага по частоте 100 Гц                                             96

Df_max = 100 Гц >> N1 = fд/Df_max = 96

Df=100 Гц , N= N₁=96, L=1, весовая функция прямоугольная

Df=100 Гц , N= N₁=96, L=1, весовая функция Хэмминга

Df=100 Гц , N= N₁=120, L=1, весовая функция прямоугольная

Df=100 Гц , N= N₁=120, L=1, весовая функция Хэмминга

Df=100 Гц , N= N₁=192, L=1, весовая функция прямоугольная

Df=100 Гц , N= N₁=192, L=1, весовая функция Хэмминга

Df=100 Гц , N= N₁=96, L=1, весовая функция прямоугольная; сигнал + шум

Df=100 Гц , N= N₁=96, L=32, весовая функция прямоугольная; сигнал + шум

СПМ при Df=100 Гц , N=96, L=1, весовая функция прямоугольная; шум

СПМ при Df=100 Гц , N=96, L=32, весовая функция прямоугольная; шум

СПМ при Df=100 Гц , N=96, L=1, весовая функция Хэмминга; шум

СПМ при Df=100 Гц , N=96, L=32, весовая функция Хэмминга; шум