Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования РФ
Государственное образовательное учреждение
«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»
Кафедра «Радиофизика и электроника»
«Исследование эффектов дискретизации и квантования сигналов»
Лабораторная работа по курсу «ТОЦОС»
ОТЧЕТ
|
Преподаватель _________ Реганов «___»__________2003г. . |
Цель работы: на примере макета изучить эффекты квантования и дискретизации сигналов.
Задание на работу:
Таблица . Задание на работу
|
Вариант |
Сигнал 1 |
Сигнал 2 |
Fд, Гц |
Tан, сек |
Bацп, бит |
SFDR, дБ |
||
|
f1,Гц |
A1,В |
f1,Гц |
A1,В |
|||||
|
8 |
10 |
0.1 |
500 |
0,15 |
min |
0.052 |
6 |
max |
Выполнение работы:
В соответствии с теоремой Котельникова частота . Установим частоту дискретизации, равный 1000 Гц.
Получаем входной сигнал.
Рисунок 1 – Входной сигнал
Входной спектр сигнала будет иметь следующий вид.
Рисунок 2 – Входной спектр
Рассмотрим выходной спектр дискретного сигнала при оптимальной частоте дискретизации.
Рисунок 3 – Спектр дискретного сигнала при Fд=1000 Гц
Рисунок 4 – Спектр дискретного сигнала при Fд=500Гц
Из приведенных выше рисунков мы можем сделать вывод, что при частоте Fд=500Гц спектр дискретного сигнала искажается, при частоте Fд=1000Гц спектр, представляет собой периодическую последовательность спектров непрерывного сигнала.
Найдем зависимость разрешающей способности блока анализатора спектра от длительности анализа.
Рисунок 5 – Спектр сигнала при размере буфера 128
Рисунок 6 – Спектр сигнала при размере буфера 256
Рисунок 7 – Спектр сигнала при размере буфера 512
Из полученных спектрограмм следует, что наибольшей разрешающей способностью обладают спектрограммы снятые при наибольшем размере буфера. Для нашего случая наилучшим является вариант с размером буфера 256.
Прохождение дискретного сигнала через блок квантователя
Пронаблюдаем изменения в частотной и временной области при изменении шага квантования. Интервал квантования q=0,0078125.
Рисунок 8 – Спектр сигнала на выходе блока квантователя
Интервал квантования q=0,1.
Рисунок 9 – Спектр сигнала на выходе блока квантователя
Измерим динамический диапазон свободный от паразитных спектральных компонент (SFDR).
Найдем интервал квантования:
q=максимальный размах сигнала / 2BАЦП = 0,5 / 26 = 0,0078125.
При этом SFDR = 40 дБ
Формула, показывающая связь между числом двоичных разрядов, используемых для представления отчетов сигналов, и максимально достижимым в этом случае отношением сигнал / шум:
Пронаблюдаем эффект линеаризации амплитудной характеристики АЦП
При включении генератора шума в спектре цифрового сигнала стало возможным появление частотной составляющей с малой амплитудой, отобразить которую ранее было невозможным.
Рисунок 10 – Спектра цифрового сигнала (генератор шума отключен)
Рисунок 11 – Спектра цифрового сигнала (генератор шума подключен)
Выигрыш в SFDR при шаге квантования 0.0078125, дисперсии равной 0,000001.
Рисунок 12 - Спектра цифрового сигнала (генератор шума отключен)
Рисунок 13 - Спектра цифрового сигнала (генератор шума подключен)
Без генератора шума SFDR=6 дБ
С генератором шума SFDR=11 дБ
Следовательно, выигрыш 5 дБ
Вывод: в процессе выполнения работы установили: