Лабораторная работа Воспроизведение детерминированных сигналов

Цель работы–изучить возможности воспроизведения детерминированных сигналов с помощью виртуальной модели генератора сигналов и графического редактора Флэш.

Задание на работу

1. Изучить инструкцию по работе с виртуальным генератором сигналов.

2. Воспроизвести по заданию преподавателя сигналы заданной формы с различными параметрами следующих видов: синусоидальный, параболический, линейный, экспоненциальный, прямоугольные импульсы.

3. Воспроизвести по заданию преподаватели сигналы путем арифметических действий с сигналами заданной формы и с заданными характеристиками: затухающие и незатухающие колебания; сигналы амплитудной, амплитудно-импульсной модуляции; сигнал биений; полиномиальные сигналы 3 и 4 степеней; дискретизованные сигналы и др.

4. Для каждого из вышеперечисленных видов сигналов по результатам их моделирования определить их амплитудные и частотные характеристики, сравнить их с расчетными значениями.

Задание на дом

Предложить реализацию на основе сигналов заданной формы следующих сигналов:

• амплитудной модуляции;

• импульсно-модулированных сигналов (АИМ), ШИМ, радиоимпульс).

Теоретические сведения

В основу воспроизведения сигналов положен принцип, заключающийся в представлении значений аналоговой измеряемой величины в фиксированные моменты времени t_iсоответствующей кодовой комбинацией (числом)N(t_i) с последующей линейной интерполяцией.

N(iTo)

i = 0, 1, 2..

При моделировании функция Х(t) задается ее значениями в моменты времениt_i=i, гдеi= 0, 1, 2 3…. 499. В итоге получим функцию Х(t)представленную массивом чисел

Х(i) = {N(i)}.

где i= 1, 2,3….- номер отсчета функции,N(i)– значение функции в момент времениi. При моделировании частота сигнала и его длительностьT_мах- расчетные значения (не имеют физического смысла).

Алгоритм отображения сигналов на экране

Отображение сигналов на экране реализовано стандартными функциями языка “Actionscript”. Это функцииMoveToиLineTo.

Экран представляет собой матрицу 500x320 точек.Началом координат считается середина левого края. Каждый элемент массива {N(i)} отображается как светящийся пиксель.

По оси Х (времени)значение задается номером элемента масстваi. Номеруiсоответствует соответствующий пиксель. Объем массива, отображаемый на экране не превышает 500.

По оси ординат Y(амплитуд) отображается значение величины элемента массиваN(i).Размах изображения поYне превышает 320 пикселей. В момент запуска программы на экране рисуется разметочная сетка. Это достигается программным путем.

Управление размерами изображения

При нажатии на одну из кнопок управления сигналами происходит пересчет массивов данных и перерисовка изображения. Например, при нажатии на кнопку “смещения”сигнала вправо по осиXпроисходит изменение величинiв массиве на 1. Затем рисуется новое изображение на основе получившегося массива данных.

При изменении “масштабапроисходит” умножение или деление величиныiилиNна коэффициент 1.05. Новый, измененный массив сохраняется в оперативной памяти, затем при следующем нажатии на одну из кнопок управления сигналами происходит новая модификация.

При нажатии на кнопку «ПУСК»заново происходит генерация массивов данных по введенным параметрам и изображение перерисовывается. Т.е. происходит «сброс».