С помощью генератора многочастотного сигнала (
) синтезировать тестовый ПГС,
содержащий 5 гармонических составляющих одинаковой амплитуды, равной 1, с
равными или различными начальными фазами и с частотами составляющих foi, fc1, fc2, fз1, fз2 (или частотами, скорректированными
в соответствии с п. 5.3). Просмотреть
график сигнала в точке 2 в режиме ВРЕМЯ,нажав кнопку РАСЧЕТ.
1.2. Выбрав источник импульсной характеристики (ИХ), синтезировать методом весовых функций полосно-пропускающий НЦФ с частотами среза-задерживания fc1, fc2, fз1, fз2 и допусками на погрешности аппроксимации ап, аз. Просмотреть характеристики фильтра. Сохранить для отчета график его АЧХ.
Просмотреть (не сохраняя) временные графики откликов НЦФ на входные тестовые сигналы (ПГС и белый шум) в точке 6.
1.3. В режиме СПЕКТР выполнить гармонический анализ чистого полигармонического сигнала в точке 5. Анализ провести при двух весовых функциях: прямоугольной и Хэмминга и трех значениях ширины окна анализа и числа точек ДПФ N:
N1 = N = N1ном; N1 = N = 2N1ном; N1 = N = {N1ном/[1 ± (1/2ki)]}цч.окр,
где ki = foi /Dfном – номер частотной выборки, соответствующей частоте foi; цч.окр. – целая часть числа, заключенного в фигурных скобках (с округлением).
Другие параметры анализа: число усредняемых окон L = 1, начало окна Nн = 0.
Сохранить для отчета графики амплитудного спектра сигнала (6 графиков), указав соответствующие им параметры спектрального анализа (Df, N, N1, L), типы используемых весовых функций, значения частот составляющих спектра. Дать объяснение результатов анализа.
1.4. В режиме СПЕКТР выполнить гармонический анализ полигармонического сигнала с наложенным на него шумом в точке 5 при следующих параметрах анализа: весовая функция – прямоугольная; ширина окна анализа и число точек ДПФ N1 = N = N1ном; число усредняемых окон L= 1, L = 32, начало окна анализа Nн = 0.
Сохранить для отчета графики амплитудного спектра сигнала (2 графика), соответствующие им параметры спектрального анализа (Df, N, N1, L, тип весовой функции). Дать объяснение результатов анализа.
1.5. В режиме СПЕКТР выполнить гармонический анализ полигармонического сигнала с наложенным на него шумом в точке 6 (на выходе НЦФ) при следующих параметрах анализа: весовая функция – прямоугольная; ширина окна анализа и число точек ДПФ N1 = N = N1ном; число усредняемых окон L= 1, L = 32; начало окна анализа Nн ³ Nих (Nих – длина импульсной характеристики фильтра).
Сохранить для отчета графики амплитудного спектра сигнала (2 графика), соответствующие им параметры спектрального анализа (Df, N, N1, L, тип весовой функции). Дать объяснение результатов анализа.
1.6. Добавить к полигармоническому сигналу сосредоточенную гармоническую помеху. Частоту помехи выбрать равной fп = foi+ 1,5fд /N1ном при использовании для спектрального анализа прямоугольной весовой функции и fп = foi+ 3fд /N1ном – при использовании для спектрального анализа весовой функции Хэмминга.
В режиме СПЕКТР выполнить гармонический анализ полигармонического сигнала и помехи (без наложения шума) в точке 5. Анализ провести для двух весовых функций: прямоугольной и Хэмминга и параметрах анализа: N1 = N = N1ном; L = 1, Nн = 0.
Сохранить для отчета графики амплитудного спектра сигнала (2 графика), указав соответствующие им параметры спектрального анализа (Df, N, N1, L), типы используемых весовых функций, значения частот составляющих спектра. Дать объяснение результатов анализа.
Найти отношение амплитуд сигнала и помехи (отношение сигнал/помеха) на выходе канала анализа, соответствующего частоте foi.
Примечание. Для определения уровня помехи на выходе канала анализа можно амплитуду составляющей ПГС с частотой foi установить равной нулю.
Лабораторное задание №2. Исследование спектральных
характеристик случайных сигналов с помощью программы
SCANA
Согласно лабораторному заданию необходимо:
Синтезировать тестовые сигналы – гармонический и случайный типа белый шум.
Синтезировать полосовой нерекурсивный цифровой фильтр (НЦФ) с заданной центральной частотой и частотами среза-задерживания.
Вычислить спектральную плотность мощности тестовых сигналов на входе и выходе фильтра и их взаимную спектральную плотность мощности методами периодограмм и коррелограмм при различных значениях параметров анализа (ширины окна анализа, начала окна анализа, вида весовой функции, числа усредняемых окон, длины реализации сигнала). Найти оценку АЧХ фильтра по результатам спектрального анализа.
Обосновать получающиеся результаты.
Порядок выполнения лабораторного задания
2.1. В программе SCANA установить значение частоты дискретизации сигнала fд и общую длину реализации сигнала Np³ 32×N1ном + N1ном, где N1ном - определенное выше номинальное значение ширина окна анализа.
С помощью генератора многочастотного сигнала () синтезировать тестовый
гармонический сигнал единичной амплитуды с частотой foi и произвольной
начальной фазой (или с частотой, скорректированной в соответствии с п. 5.3).
Просмотреть график сигнала в точке 2 в режиме ВРЕМЯ,нажав кнопку
РАСЧЕТ.
2.2. Выбрав источник импульсной характеристики (ИХ), синтезировать методом весовых функций полосно-пропускающий НЦФ с частотами среза-задерживания fc1, fc2, fз1, fз2 и допусками на погрешности аппроксимации ап, аз. Просмотреть характеристики фильтра. Сохранить для отчета график его АЧХ.
Просмотреть (не сохраняя) временные графики откликов НЦФ на входные тестовые сигналы (гармонический и белый шум) в точке 6.
2.3. Вычислить спектральную плотность мощности (режим СПМ) гармонического сигнала с наложенным на него шумом в точке 5 методом периодограмм Уэлча при следующих параметрах анализатора спектра: весовые функции – прямоугольная, Хэмминга; ширина окна анализа и число точек ДПФ N1 = N = 2N1нач; число усредняемых окон L = 1, L = 16, начало окна Nн = 0.
Сохранить для отчета графики СПМ для разных параметров спектрального анализа (4 графика). Дать объяснение результатов анализа.
2.4. Вычислить спектральную плотность мощности (режим СПМ) случайного сигнала типа белый шум в точке 5 методом периодограмм Уэлча при следующих параметрах анализатора спектра: весовые функции – прямоугольная, Хэмминга; ширина окна анализа и число точек ДПФ N1 = N= N1нач; число усредняемых окон L = 1, L = 16, начало окна Nн = 0.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.