Файл: Исследование генератора шума afg3021 и влияния шума на различные сигналы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 55
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
параметры с экрана осциллографа.
Прибор позволяет одновременно произвести до 5 автоматических измерений. Для перехода в режим автоматических измерений необходимо нажать на кнопку «Измерения». Выбор необходимого параметра в выделенном окне осуществляется кнопками «F1» - «F5».
Прибор обеспечивает следующие виды измерений: Vpp – измерение размаха сигнала;
Vamp – измерение амплитудного значения сигнала по всей форме сигнала;
Vavg – измерение среднего значения сигнала;
Vrms – измерение среднеквадратичного напряжения для всей формы сигнала;
Vlo – измерение нижнего уровня, величина используемая в качестве 0 % уровня сигнала;
Vhi – измерение верхнего уровня, величина, используемая в качестве 100 % уровня сигнала;
Vmax – измерение наибольшего положительного пика сигнала; Vmin – измерение наименьшего отрицательного пика;
Частота – частота; Период – период;
Вр нараст. Risetime – измерение времени нарастания первого после синхронизации импульса;
Вр спада Fall Time – измерение времени спала первого после синхронизации импульса;
+Width + Длит. – измерение длительности первого положительного импульса входного сигнала;
-Width –Длит. – измерение дительности первого отрицательного импуьса входного сигнала;
Duty Cycle – измерение коэффициента заполнения первого импульса после синхронизации.
Sin(x)/x
10% 40%
Нарастающая экспонента
10% 40%
Функция Гаусса
10% 40%
Функция Гаверсинуса
10% 40%
Функция Лоренца
10% 40%
Sin(x)/x
10% 40%
10% 40%
Sin(x)/x
10%
Sin(x)/x Нарастающая экспонента
Функция Гаусса Функция Гаверсинуса
Функция Лоренца
Вывод: Цифровой шум представляет собой временной случайный процесс, близкий по своим свойствам к процессу физических шумов и называется поэтому псевдослучайным процессом. Цифровая последовательность двоичных символов в цифровых генераторах шума называется псевдослучайной последовательностью, представляющей собой последовательность прямоугольных импульсов псевдослучайной длительности с псевдослучайными интервалами между ними. Важно отметить, что спектральный состав шума обычно влияет на амплитудное и пиковое значения напряжения, которые меняются случайным образом и поэтому трудно получить их точные измерения. И, если для тестового сигнала используется не синусоида, амплитудное и пиковое значения напряжения сигнала сообщения может также изменяться.
Контрольные вопросы.
неограниченном росте периода за счет усложнения формы характеристики стремятся к характеристикам близкого к нему по структуре случайного сигнала.
4.Псевдослучайная двоичная последовательность, порожденная регистром сдвига с линейной обратной связью и имеющая максимальный период. М-последовательности применяются в широкополосных системах связи.
5
.Корреляционная функция — функция времени и пространственных координат, которая задает корреляцию в системах со случайными процессами.
Последовательность максимальной длины (MLS) - это тип псевдослучайной двоичной последовательности. Они представляют собой битовые последовательности, генерируемые с использованием максимальных регистров сдвига с линейной обратной связью, и называются так потому, что они периодичны и воспроизводят каждую двоичную последовательность (за исключением нулевого вектора), которая может быть представлена регистрами сдвига (т.е. для регистров длиной m они создают последовательность длиной 2 m − 1).
6.М-последовательность имеет двухуровневую ПКФ: , , независимо от длины . Значение является минимальным для длины при любом m, что и определяет оптимальность М-последовательности. Разница между главным выбросом ПКФ и ее боковыми выбросами при увеличении возрастает, и при ПКФ М-последовательности приближается к КФ гауссовского белого шума, которая представляется в виде дельта-функции , - спектральная плотность шума.
7.спектр «Бинарного сигнала»
- амплитуда гармонической составляющей Ск уменьшается по закону sinx/x;
- амплитуда гармоники Ск обращается в ноль в точках к/и, к=1,2,...;
- в области частот спектра (0 - 1/и) располагаются -1 гармоник;
- постоянная составляющая сигнала равна А/.
8. Сбор информации «СБОР ИНФ» позволяет обработать входной аналоговый сигнал и обрабатывает его соответствующим образом:
Меню «Дисплей» позволяет произвести установку параметров ЖКИ:
-
Автоматические измерения
Прибор позволяет одновременно произвести до 5 автоматических измерений. Для перехода в режим автоматических измерений необходимо нажать на кнопку «Измерения». Выбор необходимого параметра в выделенном окне осуществляется кнопками «F1» - «F5».
Прибор обеспечивает следующие виды измерений: Vpp – измерение размаха сигнала;
Vamp – измерение амплитудного значения сигнала по всей форме сигнала;
Vavg – измерение среднего значения сигнала;
Vrms – измерение среднеквадратичного напряжения для всей формы сигнала;
Vlo – измерение нижнего уровня, величина используемая в качестве 0 % уровня сигнала;
Vhi – измерение верхнего уровня, величина, используемая в качестве 100 % уровня сигнала;
Vmax – измерение наибольшего положительного пика сигнала; Vmin – измерение наименьшего отрицательного пика;
Частота – частота; Период – период;
Вр нараст. Risetime – измерение времени нарастания первого после синхронизации импульса;
Вр спада Fall Time – измерение времени спала первого после синхронизации импульса;
+Width + Длит. – измерение длительности первого положительного импульса входного сигнала;
-Width –Длит. – измерение дительности первого отрицательного импуьса входного сигнала;
Duty Cycle – измерение коэффициента заполнения первого импульса после синхронизации.
№ группы | Контрольный сигнал | Значения уровня шума % | ||
1 | Sin(x)/x | 10 | 25 | 40 |
2 | Нарастающая экспонента | 10 | 25 | 40 |
3 | Функция Гаусса | 10 | 25 | 40 |
4 | Функция Гаверсинуса | 10 | 30 | 50 |
5 | Функция Лоренца | 10 | 20 | 30 |
6 | Нарастающая экспонента | 20 | 30 | 40 |
7 | Sin(x)/x | 10 | 30 | 40 |
8 | Функция Лоренца | 10 | 30 | 40 |
9 | Функция Гаверсинуса | 10 | 20 | 40 |
10 | Уменьшение по экспоненциальному закону | 10 | 20 | 40 |
Sin(x)/x
10% 40%
Нарастающая экспонента
10% 40%
Функция Гаусса
10% 40%
Функция Гаверсинуса
10% 40%
Функция Лоренца
10% 40%
Sin(x)/x
10% 40%
10% 40%
Sin(x)/x
10%
Sin(x)/x Нарастающая экспонента
Функция Гаусса Функция Гаверсинуса
Функция Лоренца
Вывод: Цифровой шум представляет собой временной случайный процесс, близкий по своим свойствам к процессу физических шумов и называется поэтому псевдослучайным процессом. Цифровая последовательность двоичных символов в цифровых генераторах шума называется псевдослучайной последовательностью, представляющей собой последовательность прямоугольных импульсов псевдослучайной длительности с псевдослучайными интервалами между ними. Важно отметить, что спектральный состав шума обычно влияет на амплитудное и пиковое значения напряжения, которые меняются случайным образом и поэтому трудно получить их точные измерения. И, если для тестового сигнала используется не синусоида, амплитудное и пиковое значения напряжения сигнала сообщения может также изменяться.
Контрольные вопросы.
-
Псевдослучайный сигнал – это такой сигнал, у которого при
неограниченном росте периода за счет усложнения формы характеристики стремятся к характеристикам близкого к нему по структуре случайного сигнала.
-
Текущий спектр. Реальный физический процесс не может быть в точности предсказан, так как сведения о нем мы получаем в результате наблюдений. Условие Дирихле, применённое к обыкновенным дифференциальным уравнениям или к дифференциальным уравнениям в частных производных, определяет поведение системы на границе области. -
В аналого-цифровых ГШ бинарный шум образуется из белого шума путем квантования. Квантование производится в преобразователе ГШ и осуществляется одним из способов, известных из техники аналого-цифрового преобразования. -
4.Псевдослучайная двоичная последовательность, порожденная регистром сдвига с линейной обратной связью и имеющая максимальный период. М-последовательности применяются в широкополосных системах связи.
5
.Корреляционная функция — функция времени и пространственных координат, которая задает корреляцию в системах со случайными процессами.
Последовательность максимальной длины (MLS) - это тип псевдослучайной двоичной последовательности. Они представляют собой битовые последовательности, генерируемые с использованием максимальных регистров сдвига с линейной обратной связью, и называются так потому, что они периодичны и воспроизводят каждую двоичную последовательность (за исключением нулевого вектора), которая может быть представлена регистрами сдвига (т.е. для регистров длиной m они создают последовательность длиной 2 m − 1).
6.М-последовательность имеет двухуровневую ПКФ: , , независимо от длины . Значение является минимальным для длины при любом m, что и определяет оптимальность М-последовательности. Разница между главным выбросом ПКФ и ее боковыми выбросами при увеличении возрастает, и при ПКФ М-последовательности приближается к КФ гауссовского белого шума, которая представляется в виде дельта-функции , - спектральная плотность шума.
7.спектр «Бинарного сигнала»
- амплитуда гармонической составляющей Ск уменьшается по закону sinx/x;
- амплитуда гармоники Ск обращается в ноль в точках к/и, к=1,2,...;
- в области частот спектра (0 - 1/и) располагаются -1 гармоник;
- постоянная составляющая сигнала равна А/.
8. Сбор информации «СБОР ИНФ» позволяет обработать входной аналоговый сигнал и обрабатывает его соответствующим образом:
-
стандартная выборка – представляет собой обычную дискретизацию сигнала. Для его выбора необходимо нажать на кнопку «F1»$ -
пиковый детектор – обнаруживает всплески длительностью менее 10 нс. -
усреднение – на дисплее осциллографа индицировается сигнал, который представляет собой результат сложения нескольких последовательный форм входного сигнала. Всего возможно усреднение от 2 до 256 раз.
Меню «Дисплей» позволяет произвести установку параметров ЖКИ:
-
вектор представления сигнала:
-
вектор – нажатием на кнопку «F1» можно перейти к векторному представлению входного сигнала при котором отдельные дискретные значения входного сигнала соединяются друг с другом прямой; -
точка – нажатием на кнопку «F1» при котором происходит точное представление входного сигнала, позволяющим отобразить результат дискретизации в виде точек;
-
накопление – нажатием на кнопку «F2» можно включить режим накопления обновления информации на ЖКИ. При включенном режиме накопления информации на ЖКИ обновление информации на ЖКИ не происходит. Текущая форма сигнала подсвечивается