Кількість вибірних систем вибирають такою, щоб за їх допомогою перекрити

весь частотний діапазон, в якому знаходиться спектр сигналу. Сигнал, спектр якого
досліджують, подають одночасно на вхід усіх вибірних систем. Вимірюючи амплітуди напруг на виходах цих вибірних систем і відкладаючи їх на осі частот у точках, що відповідають частотам настроювання вибірних систем, одержуємо

спектр сигналу;

б) Метод послідовного аналізу є більш поширеним методом аналізу спектра, в якому застосовують одну вибірну систему з плавною зміною частоти настроювання вибірної системи (наприклад, з плавною зміною резонансної частоти коливального кола, котре виконує функцію вибірної системи). Подавши на вхід вибірної системи сигнал та настроївши її на певну частоту, вимірюють амплітуду напруги на виході системи, котра відповідає амплітуді гармонічної складової з частотою настройки вибірного кола. Поступово змінюючи частоту настройки (тобто, проводячи вимірювання на одній частоті, після того на другій і т.д.) та вимірюючи амплітуди напруг на виході, визначаємо спектр сигналу.

Прилад, за допомогою якого визначають амплітуди окремих гармонічних складових, називають аналізатором спектра сигналів.

Постійну складову - А₀/2 вимірюють вольтметром постійної напруги, або іншим приладом, який вимірює постійну напругу. Початкові фази гармонік _n в лабораторній роботі не вимірюються. Їх можна виміряти фазометром, осцило-графічними та іншими методами.

3. КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що називають спектром сигналу?

2. З якою метою проводять спектральний аналіз сигналів?

3. Які Ви знаєте види спектрів сигналів?

4. Що називають амплітудно-частотним спектром сигналу?

5. Що називають фазово-частотним спектром сигналу?

6. Як розрахувати аналітично спектр періодичного сигналу?

7. Який вигляд має спектр періодичної послідовності прямокутних імпульсів?

8. Як змінюється спектр періодичної послідовності імпульсів при зміні періо-

ду повторення імпульсів?

9. Як змінюється спектр періодичної послідовності імпульсів при зміні трива-

лості імпульсів?

10. Який вигляд має спектр косинусоїдального сигналу?

11.Який вигляд має спектр косинусоїдального імпульсу?

12. Як визначають енергію та потужність імпульсного сигналу в часовій об-

ласті?

13. Як визначають енергію та потужність періодичного сигналу в часовій об-

ласті?

14. Як визначають енергію та потужність імпульсного сигналу в частотній об-

ласті?

15. Як визначають енергію та потужність періодичного сигналу в частотній об-

ласті?

16. Як визначають практичну ширину спектра?

17. Як визначають практичну тривалість імпульса?

4. РОЗРАХУНКОВЕ ЗАВДАННЯ

На основі теоретичних положень, наведених вище, провести аналіз спектра одного з заданих викладачем сигналів, параметри і форма яких подані в таблицях 1 та 2.

---

При проведенні розрахунків необхідно визначити амплітуди перших 5 ... 7 гармонік за формулами для ряду Фур'є (5, 6, 7, 8, 9).

Одержані результати подати графічно у вигляді спектральної діаграми, амплітуд і фаз.

5. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

Експериментальна частина передбачає лабораторну перевірку результатів теоретичного аналізу спектра заданого викладачем сигналу.

Для проведення досліджень до виходу генератора сигналів згідно схеми, пока-

заної на рис. 5, під’єднуються осцилограф і селективний вольтметр.

Таблиця 1

Варіанти сигналів та їх параметри

№ варі- анту	Форма сигналу з табл. 2	Um (B)	T (мс)	 (мс)
1	2	3	4	5
1	1	3,0	0,60	0,10
2	2	2,0	0,45	0,45
3	3	2,0	0,90	0,40
5	5	2,0	0,60	0,60
6	6	3,0	0,60	0,40
1	1	3,0	0,60	0,30
2	2	3,0	0,45	0,45
3	3	3,0	0,90	0,40
4	4	2,0	0,60	0,60
5	5	3,0	0,60	0,60
6	6	4,0	0,60	0,40
1	1	4,0	0,60	0,20
2	2	4,0	0,45	0,45
3	3	4,0	0,90	0,40
4	4	4,0	0,60	0,60
5	5	4,0	0,60	0,60
6	6	2,0	0,60	0,40

Таблиця 2

Математичні моделі та форма сигналів

№	Форма сигналу		Математична модель
1
2
Продовження таблиці 2
	Форма сигналу	Математична модель
3 3
4
5
6

Після перевірки викладачем результатів розрахунків і правильності збирання схеми досліджень потрібно:

1. Ввімкнути вимикач “Мережа” генератора сигналів, осцилографа та селек-тивного вольтметра.

2. Ручкою перемикача “Форма сигналів” вибрати заданий викладачем сигнал.

3. Ручками генератора “Амплітуда” та “Тривалість імпульса” встановити задані параметри сигналу.

4. Зрисувати в масштабі з екрана осцилографа одержаний сигнал.

5. За допомогою селективного вольтметра послідовно визначити амплітуди спектральних складових сигналу і значення частот перших 5 ... 7 складових сигналу, в яких зосереджена основна частка потужності сигналу.

---

5. ЗМІСТ ЗВІТУ

Звіт з лабораторної роботи повинен містити:

0. Результати попередніх розрахунків;

1. Розраховані амплітудні і фазові спектральні діаграми заданого сигналу;

2. Таблиці значень та амплітудну спектральну діаграми сигналу, отриманого в результаті експерименту.

3. Порівняння розрахункових і експериментальних даних.

7. ЛІТЕРАТУРА

1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Сов. радио, 1977. - 608с.

2. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высш. шк., 1983. - 539с.

3. Зиновьев А.Л., Филиппов Л.И. Введение в теорию сигналов и цепей. - М.: Высш. шк., 1975. - 264с.

4. Мандзій Б.А., Желяк Р.І. Основи теорії сигналів. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів України. /за редакцією д-ра техн. наук проф. Б.А. Мандзія. - Львів.:1994. - 152с.

Навчальне видання

Методичні вказівки до лабораторної роботи № 1 ”Аналіз спектрів сигналів” з предметів “Сигнали та процеси в радіотехніці”, “Теорія передачі сигналів” для студентів базового напряму “Радіотехніка”.

Упорядники: Желяк Р.І., Мелень М.В.

---

Смотрите также файлы

• LAB2.doc

• оценка напряжённости труда.doc

• Лекции по диалектике.doc

• Методичка по практическим работам1.doc

• Контрольная ИСиТ.doc