Файл: Пояснительная записка к курсовой работе Анализ сигналов и систем.docx

На выходе появляются дополнительные составляющие на комбинационных частотах, которые можно посчитать по формулам:Таблица 14 – Составляющие спектра бигармонического сигнала

, рад/с	I, А
0
8.168*	4
1.068*
1.634*
2.136*
1.885*
-2.513*

I, A w, Гц

---

Рисунок 74 – Спектр бигармонического сигнала на выходе нелинейного элемента

4. Моделирование нелинейного элемента в пакете OrCad 16.5

Рассмотрим прохождение заданного гармонического сигнала с параметрами: A=0.17В, f=13кГц, через нелинейный элемент GPOLY, настроенный в соответствии с ВАХ, заданной в задании.Коэффициенты: Рисунок 75 - Схема, моделирующая воздействие на НЭ гармонического сигналаРисунок 76 – Напряжение на входе V(V1:+) и ток на выходе I(R1) НЭ при воздействии гармоническим сигналомРисунок 77 – Спектры напряжения на входе V(V1:+) и тока на выходе I(R1) НЭ при воздействии гармоническим сигналомТеперь рассмотрим случай прохождения через нелинейный элемент бигармонического сигнала с параметрами: A1=0.17В, f1=13кГц и A2=0.12В, f2=17кГцРисунок 78 – Схема, моделирующая воздействие на НЭ бигармонического сигналаРисунок 79 - Напряжение на входе V(V1:+) и ток на выходе I(R1) НЭ при воздействии бигармоническим сигналомРисунок 80 – Спектры напряжения на входе V(V1:+) и тока на выходе I(R1) НЭ при воздействии бигармоническим сигналомТеперь рассмотрим случай прохождения через нелинейный элемент исследуемого сигнала.Рисунок 81 – Схема, моделирующая воздействие на НЭ исследуемого сигналаРисунок 82 – Сигнал на входе V(V2;+) и выходе I(R1) НЭ при воздействии исследуемым сигналом

---

Рисунок 83 – Спектры сигнала на входе V(V2;+) и выходе I(R1) НЭ при воздействии исследуемым сигналом

5. РАСЧЕТ СИГНАЛА НА ВЫХОДЕ ЦЕПИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕГРАЛА ДЮАМЕЛЯ

Заданная цепь приведена на рисунке 84.Рисунок 84 – Заданная цепьПриведём результаты, полученные в пакете программ OrCAD.Рисунок 85 – Входной V(V1:+) и выходной V(Rn:2) сигналыФормула интеграла Дюамеля имеет вид:где h(t) – импульсная характеристика цепи.Для нахождения импульсной характеристики цепи наиболее целесообразно найти напряжение на выходном элементе цепи, изображённой на рисунке 86, установив источник :Рисунок 86 – заданная цепьНайдём напряжение с помощью метода узловых потенциалов, используя пакет Mathcad 15:Потенциал во втором узле является выходным напряжением U_out(p).Нйдём обратное преобразование Лаппласа от функции U_out(p). Найденная функция является передаточной функцией цепи : Чтобы найти реакцию цепи U_out(t) на наш сигнал U_in(t) запишем интегралы Дюамеля следующим образом :для интервала времени от до для интервала времени от до

---

для интервала времени от до И так далее вплоть до интервала времени . График получившегося сигнала на выходе изобразим на рисунке 87Рисунок 87 - выходной сигнал Uout(t), входной сигнал U(t)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной курсовой работы были закреплены изученные ранее методы анализа сигналов. В данной работе был проведён многогранный анализ энцефолограммы. С помощью преобразования Фурье был изучен спектр периодического и непериодического исходных сигналов. Далее были рассмотрены некоторые свойства преобразования Фурье: сдвиг по временной оси, изменение масштаба времени, дифференцирование и интегрирование сигнала, сложение сигналов, разложение сигнала. Проведено восстановление исходного сигнала по спектру.В курсовой работе были рассчитаны энергетические параметры сигнала: средняя мощность и энергия периодического сигнала и энергия непериодического сигнала. Было реализовано ограничение сигнала по уровню 90% его полной энергии.Было рассмотрено влияние действия НЧ и ВЧ помехи на сигнал и их последующее подавление с использованием активного фильтра. В данной работе был разработан активный заграждающий фильтр второго порядка с двойным Т-образным мостом. Использование данного типа фильтра позволяет эффективно подавить помехи.Изучено прохождение сигнала через нелинейный элемент. Проведена степенная, кусочно-линейная аппроксимация ВАХ нелинейного элемента. Рассмотрено прохождение гармонического и бигармонического сигнала через нелинейный элемент. Проведено моделирование воздействия нелинейного элемента на входной сигнал в пакете OrCAD16.5.Получен сигнал на выходе цепи с помощью интеграла Дюамеля.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 
   Гоноровский, И.С. Радиотехнические цепи и сигналы [Текст]: Учебное пособие для вузов / И.С. Гоноровский, Демин М.П. – 5-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Радио и связь, 1994. – 481 с.
   
2. 
   Баскаков, С.И. Радиотехнические цепи и сигналы [Текст]: Учебник для вузов по специальности Радиотехника / С.И. Баскаков. – 2-е издание, переработанное и дополненное – М.: В.Ш., 1988 – 448 с.
   
3. 
   Разевиг, В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПВЭМ: В 4 выпусках. Выпуск 3: Моделирование аналоговых устройств [Текст] / В.Д. Разевиг. – М. : Радио и связь, 1992. – 21 с. – 32 с., 120 с.
   
4. 
   Титце, У. Полупроводниковая схемотехника [Текст]: Справочное руководство / У. Титце, К. Шенк; Перевод с немецкого под редакцией доктора технических наук Алексенко А.Г. – М.: Мир, 1982. – 512 с.
   
5. 
   Джонсон, Д. Справочник по активным фильтрам[Текст] / Д. Джонсон, Г. Мур. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 128 с.
   

---