Задание и указания к выполнению работы

Исследование спектров периодических последовательностей видеоимпульсов.

1. Подать на входы осциллографа и анализатора спектра периодическую последовательность видеоимпульсов. Длительность импульса t следует выбрать равной 10 мкс и регулировкой частоты повторения сигнала f_п = 1/T установить период последовательности, соответствующий скважности q = 6 (q = T/t). Для контроля параметров последовательности и формы сигнала необходимо использовать осциллограф. Далее путем настройки анализатора спектра следует добиться на его экране четкого изображения гармоник анализируемого сигнала. Затем необходимо измерить зависимость амплитуды гармоники A_n от ее номера n. При этом рассмотрению подлежат значения n = 1, 2, 3, …, 10 (постоянная составляющая сигнала, или гармоника нулевой частоты, в настоящей работе не исследуется). Для упрощения измерений значения амплитуд A_n можно оценивать непосредственно по шкале, расположенной на экране прибора. Чтобы несколько повысить характерную для такого метода измерений невысокую точность, рекомендуется путем регулировки чувствительности анализатора спектра установить уровень наибольшей амплитуды гармоник (n = 1) соответствующим полной высоте шкалы прибора. Результаты измерений полезно свести в таблицу.

2. Аналогичные измерения следует выполнить для случаев периодических последовательностей видеоимпульсов с другими значениями скважности, а именно: q = 4,5; 3,5; 2. Изменение скважности при этом необходимо осуществлять, варьируя период последовательности при значении t = 10 мкс.

Исследование спектров последовательностей радиоимпульсов.

1. Подать на входы осциллографа и анализатора спектра последовательность радиоимпульсов, сформированную на выходе амплитудного модулятора. При этом несущая частота сигнала f₀ берется равной 2,5 МГц, а длительность импульса t остается прежней (10 мкс). Путем настройки анализатора спектра добиться на его экране четкого изображения гармоник анализируемого сигнала.

2. Радиосигналы с амплитудной модуляцией исследуются лишь для двух значений скважности (6 и 3,5 или 4,5 и 2). Цель измерений, выполняемых с помощью анализатора спектра, как и в предыдущем случае, заключается в определении структуры амплитудного спектра анализируемых сигналов. При этом в результате измерений удобно составить аналогичную таблицу для n = 1, 2, 3, ..., 10, считая центральную частоту спектра радиосигнала соответствующей n = 0. Поскольку в настоящей работе не исследуется изменение абсолютного уровня амплитуд гармоник при переходе от одного сигнала к другому, по-прежнему всякий раз целесообразно регулировать чувствительность прибора, используя всю высоту шкалы сетки на экране.

Исследование соотношения между длительностью сигнала и шириной его спектра.

1. Получить на экране анализатора спектра спектр последовательности радиоимпульсов со следующими параметрами: t = 10 мкс, f₀ = 2,5 МГц, q = 6.

2. Измерить ширину спектра по уровню нулей его главного лепестка, не прибегая при этом ни к каким расчетам и не пользуясь соответствующими метками, имеющимися в анализаторе спектра. Для решения этой задачи должен быть использован только высокочастотный генератор.

3. Уменьшить вдвое длительность импульса t и повторно измерить ширину спектра полученного сигнала в соответствии с прежним критерием.

Исходную длительность импульса и результаты измерений необходимо записать. Кроме того, следует зарисовать структуру амплитудного спектра в данном случае, обратив внимание на форму его огибающей. Интересно пронаблюдать за изменениями в структуре анализируемого спектра при увеличении периода повторения радиоимпульсов.

Содержание отчета

Отчет по работе должен включать в себя следующие материалы:

· табличное и графическое представления амплитудных спектров периодических последовательностей видеоимпульсов с параметрами t и q = 6; 4,5; 3,5; 2 (n = 1, 2, 3, …, 10);

· таблицы и графики амплитудных спектров последовательностей радиоимпульсов с параметрами t, f₀ и q = 6; 3,5 или 4,5; 2 (n = 1, 2, 3, …, 10).

Перечисленные графики амплитудных спектров строятся на основе экспериментальных данных. При их построении необходимо выполнить нормировку значений амплитуд спектральных составляющих по отношению к гармонике с номером n = 1.

Для сопоставления полученных экспериментальных результатов с расчетными значениями необходимо выполнить следующее:

· определить значения амплитуд и фаз спектральных составляющих (n = 1, 2, 3, …, 10) периодических последовательностей прямоугольных видеоимпульсов с параметрами t и q = 6; 3,5 или 4,5; 2, используя с этой целью соотношения (1.2) и (1.4)–(1.6); при этом для упрощения расчетов рекомендуется рассмотреть последовательность, описываемую четной функцией;

· нанести на экспериментальные графики амплитудных спектров последовательностей видеоимпульсов соответствующие расчетные значения, осуществив их аналогичную нормировку.

Кроме того, следует построить графики рассчитанных фазовых спектров (2 случая), а также необходимо привести результаты измерений ширины спектра сигнала при различной длительности импульсов с соответствующими выводами.

Контрольные вопросы

1. Как изменяются амплитудный и фазовый спектры импульсного сигнала при его задержке?

2. Как связаны между собой спектральная функция одиночного импульса и спектр периодической последовательности, порожденной данным импульсом?

3. У периодического сигнала изменилась полярность. Что произойдет с его спектром?

4. Изменится ли выражение (1.9), если нарушить принятое при его выводе условие А(t) ³ 0 и считать сигнал А(t) биполярным?

5. Как будет выглядеть сигнал типа «меандр» без первой гармоники?

6. Чем отличаются амплитудные спектры двух последовательностей прямоугольных импульсов с одинаковыми периодами повторения T и длительностями импульсов, равными t и T – t?

7. Найти период сигнала, спектр которого изображен на рисунке:

а б

8. Укажите вариант скважности периодической последовательности видеоимпульсов, для которой присутствуют все гармоники в спектре.

9. Опишите все изменения, происходящие со спектром периодической последовательности прямоугольных импульсов при следующем изменении ее параметров:

а) длительность импульсов увеличилась в два раза, все остальные параметры остались без изменений;

б) период следования импульсов увеличился в два раза, все остальные параметры остались без изменений;

в) длительность и период следования импульсов одновременно уменьшились в два раза, амплитуда осталась без изменений;

г) длительность импульсов уменьшилась в два раза, их амплитуда увеличилась в два раза, а период следования остался без изменений.

10. Что понимают под шириной спектра периодической последовательности видео (радио)импульсов? От чего она зависит?

11. Зависит ли ширина спектра от скважности периодической последовательности импульсов?

12. Дана периодическая последовательность прямоугольных видеоимпульсов с амплитудой U, длительностью импульсов t и периодом Т = 2t. Изобразить сравнительные графики модуля спектра заданной последовательности и последовательности, в которой каждый второй видеоимпульс заменен радиоимпульсом с теми же амплитудой и длительностью и частотой заполнения .

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 504; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!