Синтез сигналов по дискретным отсчётам Котельникова

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  АГЕНТСТВО  ПО  ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНОЙ ФИЗИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

СФУ

Кафедра  «Радиотехника»

Лабораторная работа по РТЦиС №2

Синтез сигналов по дискретным отсчётам Котельникова.

Выполнил:

Исламов Р.В.

Проверил:

Баскова А.А

Красноярск 2007г

Цель работы

Исследование возможности синтеза сигналов по дискретным отсчётам на основе теоремы Котельникова, оценка влияния частоты выборки и характеристики фильтров на качество синтезирования.

Приборы: генератор низкочастотный Г3-102, осциллограф С1-55, генератор отсчетных импульсов.

Функциональная схема устройства для синтеза сигналов по дискретным отсчётам Котельникова:

Домашнее задание.

1.  Синтезируемые сигналы:

а) видеоимпульсы прямоугольной формы:

   

Амплитуда 1 мВ

Длительность τ=2∙10^-4с

б) Радиоимпульсы прямоугольной формы с частотой заполнения 2.5кГц:

f=2500Гц     τ=4∙10^-4с      Амплитуда 1 мВ

f=2500Гц     τ=8∙10^-4с       Амплитуда 1 мВ

в) Фазо-манипулированный радиосигнал с частотой 2.5кГц и изменением фазы на π после каждого периода заполнения.

τ=2∙10^-4с       Амплитуда 1 мВ

г) Радиосигнал прямоугольной формы с линейной частотой заполнения, изменяющейся от 0 до 5кГц.

τ=2∙10^-4с       Амплитуда 1 мВ

2.  Выборочные сигналы.

Видеосигнал c τ=6∙10^-4с.

Импульсная характеристика идеального фильтра :

Экспериментальная часть

Амплитудно-частотная характеристика ФНЧ-1

f	U , B
200	0,4
500	0,4
1000	0,36
2000	0,31
3000	0,27
4000	0,16
5000	0,07
6000	0,04
7000	0,02
8000	0,01
9000	0,005
10000	0,003

Напряжение на входе цепи U=1В.

При возрастании частоты выходное напряжение уменьшается. Это вполне нормально т.к. сигнал проходит через фильтр нижних частот.

Амплитудно-частотная характеристика ФНЧ-2

f	U , B
200	0,56
500	0,55
1000	0,47
2000	0,3
3000	0,2
4000	0,2
5000	0,18
6000	0,16
7000	0,12
8000	0,11
9000	0,1
10000	0,08

Напряжение на входе цепи U=1В.

Синтезируем видеоимпульсы.

Частота выборок 5 кГц. Синтезируется видеоимпульс на ФНЧ-1.

Частота выборок 5 кГц. Синтезируется видеоимпульс на ФНЧ-2.

Частота выборок 10 кГц. Синтезируется видеоимпульс на ФНЧ-1.

Частота выборок 10 кГц. Синтезируется видеоимпульс на ФНЧ-2.

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется видеоимпульс на ФНЧ-1.

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется видеоимпульс на ФНЧ-2.

Синтезируем радиоимпульс.

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется радиоимпульс на ФНЧ-1.

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется радиоимпульс на ФНЧ-2.

Синтезируем фазо-манипулированный радиоимпульс.

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется радиоимпульс на ФНЧ-1.

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется радиоимпульс на ФНЧ-2.

Синтезируем радиоимпульсы прямоугольной формы с линейной частотой заполнения, изменяющейся от 0 до 5 кГц .

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется радиоимпульс на ФНЧ-1.

Частота выборок 20 кГц. Синтезируется радиоимпульс на ФНЧ-2.

Вывод: в ходе лабораторной работы из отдельных выборок были синтезированны различные сигналы. Экперименты показали, что чем больше частота выборки, тем более точно синтезируется сигнал. Также было установлено, что фильтр №1 синтезирует сигналы значительно лучше, чем фильтр №2. Это обусловлено схожестью его АЧХ и импульсной характеристики с характеристиками идеального фильтра.