Исследование характеристик импульсных сигналов
Описание процесса получения импульсного сигнала и фрагмента шума. Измерение параметров синусоидального сигнала. Получение абсолютных величин сигнала. Осциллограмма абсолютных значений. Определение энергии сигнала. Мгновенная и максимальная мощность.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.10.2018 |
| Размер файла | 4,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОТЧЕТ
по лабораторной работе
на тему «Исследование характеристик импульсных сигналов»
Владивосток
Цель работы: Исследовать основные характеристики импульсных сигналов. осциллограмма импульсный сигнал
Лабораторная работа выполняется в средеMatlab (Simulink).
Для удобства выделим синусоидальный сигнал и АБГШ длительностью в 1 сек. Для этого подключаем попарно генераторы синусоидального сигнала (SinWave), АБГШ (Band-LimitedWhiteNoise) и генератор меандрового сигнала (PulseGenerator)к элементуProduct, позволяющему перемножать соответствующие сигналы, так, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1 - Получение сигнала и фрагмента шума длительностьюT = 1с
Предварительно для генератора синусоидального сигнала устанавливаем следующие параметры:
1. Sample time: 0,001;
2. Amplitude: 1V;
3. Frequency: 2*pi*100;
4. Bias: 0.
Аналогично, для генератора меандрового сигнала:
1. Sample time: 0,001;
2. Pulse width: 1000;
3. Period: ? 20000.
В результате, после включения схемы получаем осциллограмму, представленную на рисунке 2.
Рисунок 2 - Показания осциллографа
Измерение параметровсинусоидального сигнала и АБГШ
1 Длительность сигнала: T = 1 c.
2 Амплитудное значение сигнала
Для измерения амплитудного значения добавим в исследуемую схему элемент Abs, который покажет абсолютную величину сигнала (рисунок 3).
Рисунок 3 - Получение абсолютных величин сигнала и АБГШ
Показания осциллографа показаны на рисунке 4.
Рисунок 4 - Осциллограмма абсолютных значений сигнала и АБГШ
Изменяя масштаб осциллограмм, находим искомые амплитудные значения:
· Sin: |S(t)| = 0,951В;
· АБГШ:|S(t)| = 0,247 В.
3 Постоянная составляющая
Постоянная составляющая сигнала вычисляется по формуле (1):
Для выполнения данной операции добавим в исследуемую схему блокиDiscrete-Time-Integrator,Rampи Divide, как показано на рисунке 5.
Рисунок 5 - Определение постоянной составляющей сигнала
В результате имеем осциллограмму, изображенную на рисунке 6.
Рисунок 6 - Осциллограмма для определения постоянной составляющей сигнала
Находим искомые величины:
· Sin: a(t) = 0 В;
· АБГШ: a(t) = - 0,34 В.
4 Энергия сигнала
Энергия сигнала вычисляется по формуле (2):
Для выполнения данной операции добавим в исследуемую схему дополнительные блоки Productдля возведения сигналов в квадрат и дальнейшего интегрирования (см. рис.7). Полученная в результате осциллограмма (в увеличенном масштабе) представлена на рисунке 8.
Рисунок 7 - Определение энергии сигнала
Рисунок 8 - Осциллограмма для определения энергии сигнала
Находим искомые величины:
· Sin: ES = 0,5 Дж;
· АБГШ: ES = 0,1016 Дж.
5 Мгновенная мощность
Мгновенная мощность сигнала вычисляется по формуле (3):
Для выполнения данной операции воспользуемся схемой, изображенной на рисунке 7, предварительно убрав блок интегрирования Discrete-Time-Integrator. В результате получим осциллограмму, изображенную на рисунке 9.
Рисунок 9 - Мгновенная мощность синусоидального сигнала и АБГШ
6 Максимальная мощность
Максимальную (пиковую) мощность определим по осциллограмме, изображенной на рисунке 9:
· Sin: Pmax = 0,9045 Дж;
· АБГШ: Pmax = 1,554 Дж.
7 Средняя мощность
Среднюю мощность рассчитаем по формуле (4):
где - энергия сигнала, Дж;
T-время измерения, с.
Находим среднюю мощность для синусоидального сигнала и АБГШ:
· Sin:
· АБГШ:
8 Среднеквадратическое отклонение
Среднеквадратическое отклонение определяется по формуле (5):
Для выполнения данной операции (извлечение корня) добавим в схему блок Sqrt (рис. 10).
Рисунок 10 - Определение среднеквадратического отклонения
Полученная осциллограмма представлена на рисунке 11.
Рисунок 11 - Осциллограмма для определения среднеквадратического отклонения
Находим искомые среднеквадратические отклонения синусоидального сигнала и АБГШ:
· Sin:
· АБГШ:
9 Пик-фактор
Пик-фактор вычисляется по формуле (6):
Подставив соответствующие величины, находим пик-фактор для синусоидального сигнала и АБГШ:
· Sin:
· АБГШ:
Представим полученные результаты в виде таблицы:
Таблица 1 - Параметры сигналов
|
Параметр |
Sin |
АБГШ |
|
|
Длительность T, c |
1 |
1 |
|
|
Амплитудное значение|S(t)|, В |
0,951 |
0,247 |
|
|
Постоянная составляющая a(t), В |
0 |
-0,34 |
|
|
Энергия сигналаES, Дж |
0,5 |
0,1016 |
|
|
Мгновенная мощностьp(t) |
(см. рис. 9) |
(см. рис. 9) |
|
|
Максимальная мощностьPmax, В2 |
0,9045 |
1,554 |
|
|
Средняя мощность Pср, В2 |
0,5 |
0,1016 |
|
|
Среднеквадратическое отклонение, В |
0,707 |
0,32 |
|
|
Пик-фактор Pf |
1,8 |
15,3 |
Вывод
В данной лабораторной работе мы экспериментально изучилии измерили основные характеристики сигналов: длительность, амплитудное значение, постоянная составляющая, энергия, мгновенная мощность, максимальная (пиковая) мощность, средняя мощность, среднеквадратическое отклонение и пик-фактор.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет спектральных характеристик сигнала. Определение практической ширины спектра сигнала. Расчет интервала дискретизации сигнала и разрядности кода. Определение автокорреляционной функции сигнала. Расчет вероятности ошибки при воздействии белого шума.
курсовая работа [356,9 K], добавлен 07.02.2013Схема цифрового канала связи. Расчет характеристик колоколообразного сигнала: полной энергии и ограничения практической ширины спектра. Аналитическая запись экспоненциального сигнала. Временная функция осциллирующего сигнала. Параметры цифрового сигнала.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.02.2013Расчёт энергетических характеристик сигналов и информационных характеристик канала. Определение кодовой последовательности. Характеристики модулированного сигнала. Расчет вероятности ошибки оптимального демодулятора. Граничные частоты спектров сигналов.
курсовая работа [520,4 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектральных и энергетических характеристик сигналов. Параметры случайного цифрового сигнала канала связи. Пропускная способность канала и требуемая для этого мощность сигнала на входе приемника. Спектр модулированного сигнала и его энергия.
курсовая работа [482,4 K], добавлен 07.02.2013Спектральные характеристики периодических и непериодических сигналов. Свойства преобразования Фурье. Аналитический расчёт спектра сигнала и его энергии. Разработка программы в среде Borland C++ Bulder 6.0 для подсчета и графического отображения сигнала.
курсовая работа [813,6 K], добавлен 15.11.2012Анализ условий передачи сигнала. Расчет спектральных, энергетических характеристик сигнала, мощности модулированного сигнала. Согласование источника информации с каналом связи. Определение вероятности ошибки приемника в канале с аддитивным "белым шумом".
курсовая работа [934,6 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектра и энергетических характеристик сигнала. Определение интервалов дискретизации и квантования сигнала. Расчет разрядности кода. Исследование характеристик кодового и модулированного сигнала. Расчет вероятности ошибки в канале с помехами.
курсовая работа [751,9 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектральных характеристик, практической ширины спектра и полной энергии сигнала. Определение интервала дискретизации и разрядности кода. Расчет автокорреляционной функции кодового сигнала. Расчет вероятности ошибки при воздействии "белого шума".
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.02.2013Определение практической ширины спектра сигнала. Согласование источника информации с каналом связи. Определение интервала дискретизации сигнала. Расчет вероятности ошибки при воздействии "белого шума". Расчет энергетического спектра кодового сигнала.
курсовая работа [991,1 K], добавлен 07.02.2013Расчет спектрально-корреляционных характеристик сигнала и шума на входе усилителя промежуточной частоты (УПЧ). Анализ прохождения аддитивной смеси сигнала и шума через УПЧ, частотный детектор и усилитель низкой частоты. Закон распределения частоты.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 22.03.2015