Лаба 2
.docxМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра телекоммуникаций и основ радиотехники (ТОР)
ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ
Лабораторная работа по дисциплине «Сигналы электросвязи»
Студенты гр. 120-1
__________ Е.Д.Бормотов
__________ Ф.М.Крапивин
«__» _________2021 г.
Руководитель
__________ А.И.Попова
«__» _________2021 г.
Томск 2021
Оглавление
1 Введение 3
2 Домашнее задание 4
3 Ход работы 9
4 Заключение 16
Введение
Целью работы являются:
Анализ прохождения периодических сигналов через линейные цепи на основе спектрального и временного методов;
Сравнение спектрального состава сигналов на входе и выходе простейших линейных цепей;
Исследование искажений, возникающих при прохождении импульсов прямоугольной формы через простейшие фильтры верхних частот, нижних частот, полосовые фильтры.
Домашнее задание
Номер рабочего места: 7
Частота следования с выходов 9 и 7:
Длительность импульса
положительной полярности
:
Размах импульса E:
Период периодического сигнала s(t):
Временные свойства s(t):
Формулы для расчета значения коэффициентов пропорциональности косинусоидальной и синусоидальной n-ых составляющих ряда Фурье:
Формула для расчета амплитуды n-ой гармоники:
Формула для расчета начальной фазы n-ой гармоники:
График сигнала изображен на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – График сигнала s(t)
Расчеты коэффициентов представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Расчеты коэффициентов
n |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
2.91 |
0 |
-0.93 |
0 |
0.52 |
0 |
-0.32 |
0 |
0.21 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2.91 |
0 |
-0.93 |
0 |
0.52 |
0 |
-0.32 |
0 |
0.21 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Спектр амплитуд показан на рисунке 2.2.
Спектр фаз изображен на рисунке 2.3.
Рисунок 2.2 – Спектр амплитуд
Рисунок 2.3 – Спектр фаз
Расчет сигнала s1 показан на рисунке 2.4
График сигнала s1 показан на рисунке 2.5
Рисунок 2.4 – Расчет s1
Рисунок 2.5 – График сигнала s1
Расчет сигнала s2 показан на рисунке 2.6
График сигнала s2 показан на рисунке 2.7
Рисунок 2.6 – Расчет s2
Рисунок 2.7 – График s2
Расчет сигнала s3 показан на рисунке 2.8
График сигнала s3 показан на рисунке 2.9
Рисунок 2.8 – Расчет s3
Рисунок 2.9 – График s3
Расчет погрешностей для трех гармоник показан на рисунке 2.10.
Рисунок 2.10 – Погрешности для трех гармоник
Ход работы
Соберем схему для исследования характеристик периодических сигналов. Схема представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Исследуемая схема
Далее проведем моделирование сигнала и рассмотрим его в декартовой системе координат, а также рассмотрим спектральную составляющую сигнала.
Рисунок 3.2 – Форма сигнала в декартовой системе координат
Рисунок 3.3 – Исследование спектрального состава сигнала
Далее добавим второй источник импульсного сигнала и повторим действия с новой схемой.
Рисунок 3.4 – Схема для исследования характеристик периодических сигналов со вторым источником импульсного сигнала V2
Рисунок 3.5 – Временная характеристика исследуемой цепи
Рисунок 3.6 –Спектральная характеристика исследуемой цепи
Далее изменим длительность импульса, уменьшая его в два раза, и повторим моделирование и исследование спектральной составляющей сигнала.
Рисунок 3.7 – Схема с длительностью импульса 62.5 мкс
Рисунок 3.8 – Временная характеристика исследуемой цепи
Рисунок 3.9 – Спектральная характеристика исследуемой цепи
Рисунок 3.10 – Схема с длительностью импульса 31.25 мкс
Рисунок 3.11 – Временная характеристика исследуемой цепи
Рисунок 3.12 – Спектральная характеристика исследуемой цепи
Далее уменьшим период повторения последовательности импульсов.
Рисунок 3.16 – Схема с периодом повторения последовательности импульсов 500 мкс
Рисунок 3.17 – Результат моделирования
Рисунок 3.18 – Схема с периодом повторения последовательности импульсов 250 мкс
Рисунок 3.19 – Результат моделирования
Заключение
В ходе работы был исследован спектральный состав периодической последовательности униполярных и знакопеременных импульсов прямоугольной формы в зависимости от частоты следования и длительности импульса.