Дискретизация и восстановление аналоговых сигналов

Министерство образования и науки Российской Федерации Автономное государственное образовательное учреждение высшего образования Южный федеральный университет Инженерно-технологическая академия Отчет по лабораторной работе по дисциплине: Радиотехнические цепи и сигналы на тему:

Дискретизация и восстановление аналоговых сигналов Таганрог 2015

Цель работы

Изучение теории и исследование физических явлений при дискретизации и восстановлении аналоговых сигналов.

Домашнее задание

Пункт 2

Пункт 3

Пункт 4

Пункт 6

Пункт 5

Выделение полосы идеальным полосовым фильтром

Частота дискретизации 2fm

Импульсная характеристика и восстановление сигнала из частотной области

Частота дискретизации 4fm

Импульсная характеристика и восстановление сигнала из частотной области

Лабораторное задание

Пункт 1

Рис. 1. Временная и спектральная диаграмма аналогового сигнала Пункт 2

Рис. 2. Оценка правильности домашнего расчета (пункт 3)

Пункт 3

Рис. 3. Временная и спектральная диаграммы дискретного сигнала (Fd = 2fm)

Пункт 4

Рис. 4. Временная и спектральная диаграммы дискретного сигнала (Fd = 2fm)

Пункт 5

Рис. 5. Сигнал на выходе восстанавливающего фильтра 1-ого п. (Fd = 2fm)

Рис. 6. Сигнал на выходе восстанавливающего фильтра 4-ого п. (Fd = 2fm)

Рис. 7. Сигнал на выходе восстанавливающего фильтра 10-ого п. (Fd = 2fm)

Рис. 8. Сигнал на выходе восстанавливающего фильтра 1-ого п. (Fd = 4fm)

полосовой импульсный дискретный аналоговый

Рис. 9. Сигнал на выходе восстанавливающего фильтра 4-ого п. (Fd = 4fm)

Рис. 10. Сигнал на выходе восстанавливающего фильтра 10-ого п. (Fd = 4fm)

Пункт 6

Рис. 11. Определение среднекв. погрешности восстановления (1й п., Fd=2fm)

Рис. 12. Определение среднекв. погрешности восстановления (4й п., Fd=2fm)

Рис. 13. Определение среднекв. погрешности восстановления (10й п., Fd=2fm)

Рис. 14. Определение среднекв. погрешности восстановления (1й п., Fd=4fm)

Рис. 11. Определение среднекв. погрешности восстановления (4й п., Fd=4fm)

Рис. 11. Определение среднекв. погрешности восстановления (10й п., Fd=4fm)

Вывод

Результаты домашнего расчета, как видно из графиков, полностью совпадают с полученными на практике. При восстановлении сигнала из частотной области после применения фильтра нижних частот, получаем сигнал форма которого, близко похожа к исходному, но с завышенными значениями. Данное явление может быть объяснено действием фильтра. Чем выше порядок фильтра, тем ближе принимаемые значения восстановленного сигнала к значениям исходного сигнала, соответственно и меньше СКО. Однако, при порядке фильтра равном 4, СКО оказывается немного ниже, чем при порядке фильтра равном 10, — это явление можно объяснить тем, что фильтр 10 порядка имеет большую крутизну и соответственно выделяет наиболее быстро меняющийся участок спектральной характеристики, и слабо выделяет медленно меняющийся участок. Задержка сигнала с ростом порядка фильтра обусловлена наличием переходных процессов в реактивных элементах фильтра (количество реактивных элементов задаёт степень дифференциального уравнения).