Оценка характеристики модулированных и манипулированных сигналов (глубина амплитудной модуляции, девиация частоты и фазы, разнос частот, скважности, клир- фактора др.) производится путем визуального анализа осциллограмм.
Измерение частоты и сдвига фазы гармонического сигнала можно выполнить воспользовавшись рассмотрением интерференционных фигур (фигур Лиссажу) на экране осциллографа, что проиллюстрирована на рис. 10.2 и рис. 10.3
Рис. 10.2. Фигуры Лиссажу при равенстве частот сравниваемых гармонических напряжений
Рис. 10.3. Фигуры Лиссажу при кратном соотношении частот сравниваемых гармонических напряжений один к двум (а) и один к трем (б)
Форма фигур Лиссажу описывается математическим выражением
,
где b и a – малая и большая полуоси эллипса (овала).
Фигура Лиссажу будет неподвижна на экране только при кратных значениях частот сравниваемых гармонических напряжений.
10.4. Область применения скоростных осциллографов
При наблюдении и исследовании коротких импульсов наносекундного диапазона и колебаний СВЧ – диапазона используют скоростные и стробоскопические осциллографы.
Универсальные осциллографы не могут успешно функционировать в области применения скоростных осциллографов по следующим причинам:
- появление паразитных резонансов в цепях, образуемых емкостью отклоняющих пластин электронно-лучевой трубки и индуктивности подводящих проводов;
- сглаживание фронтов исследуемых импульсов емкостными отклоняющими пластинами электронно-лучевой трубки;
- большое время пролета электронов между пластинами электронно-лучевой трубки не позволяет точно отслеживать реальное изменение наблюдаемого сигнала;
- необходимо иметь чрезвычайно широкую полосу пропускания канала У. Например, при наблюдении прямоугольного импульса длительности τ = 1 нс полоса пропускания имеет ширину
:
- изображение на экране очень бледное из-за большой скорости движения луча.
В скоростных осциллографах, работающих в реальном масштабе времени, применяются специальные электронно-лучевые трубки бегущей волны, что не позволяет получить высокую чувствительность канала вертикального отклонения.
Тема 5. Исследование формы и параметров сигнала
Лекция 11. Анализаторы спектра сигналов
11.1. Классификация методов спектрального анализа.
11.2. Аналоговые методы спектрального анализа.
11.3. Цифровой анализ спектра.
11.4. Способ анализа спектра сигналов Краснова Е.А.
11.1. Классификация методов спектрального анализа
Спектральный анализ основан на представлении анализируемого на интервале [0,Т] периодического электрического сигнала у(t) в виде тригонометрического полинома:
,
где
-
- модуль (амплитуда) n– ой гармонической составляющей анализируемой величины у(t);
-
- фазовый сдвиг n – ой гармонической составляющей;
- косинусоидальная составляющая гармонического коэффициента Фурье;
- синусоидальная составляющая гармонического коэффициента Фурье.
Результат спектрального анализа периодического сигнала представляется в виде графика, по оси абсцисс которого откладываются значения частот, а по оси ординат – величины амплитуд гармоник. Автоматическое представление этого спектра осуществляется с помощью анализаторов спектра.
По способу анализа гармонических составляющих электрического сигнала анализаторы спектра подразделяются на аналоговые и цифровые.
В зависимости от очередности использования узкополосных фильтров аналоговые методы спектрального анализа разделяются на одновременные (параллельные) или последовательные.
Цифровые методы спектрального анализа классифицируются в зависимости от применяемого алгоритма дискретного преобразования Фурье.
По типу предъявления результата спектрального анализа анализаторы спектра подразделяются на осциллографические и самозаписывающие.
В зависимости от диапазона анализируемых частот анализаторы спектра относятся к низкочастотным, высокочастотным, сверхвысокочастотным, а также широкодиапазонным.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.