- •Москва, 2018 г. Оглавление
- •Теоретические сведения
- •Основные сведения
- •Преобразование Фурье. Ряд Фурье
- •Интеграл Фурье
- •Расширение непериодического сигнала конечной длительности до периодического сигнала бесконечной длительности
- •Логарифмические единицы для измерения амплитуды и мощности
- •Взаимосвязь спектра конечного непериодического и расширенного бесконечного периодического сигнала
- •Быстрое преобразование Фурье
- •Выбор типа окна для бпф
- •Выполнение работы
- •Обработка сигналов цифровым осциллографом
- •Синусоидальный сигнал
- •Сигнал треугольной формы
- •Пилообразный сигнал
- •Сигнал сложной формы (sinc)
-
Пилообразный сигнал
Все рассуждения и расчеты аналогичны предыдущему пункту. Результаты занесли в таблицу 5. Исходный сигнал и его спектр можно наблюдать на рисунках 10 и 11.
Рисунок
10. Пилообразный сигнал Рисунок
11. Спектр пилообразного сигнала
№ лепестка |
Рассчитанные амплитуда и частота лепестков |
Полученные амплитуда и частота лепестков |
||
Частота, кГц |
Амплитуда, дБВ |
Частота, кГц |
Амплитуда, дБВ |
|
1 |
7 |
7.0467 |
7 |
6,25 |
2 |
14 |
1.0261 |
13 |
-0,149 |
3 |
21 |
-2.4957 |
20 |
-2,55 |
4 |
28 |
-4.9945 |
28 |
-4,95 |
5 |
35 |
-6.9327 |
35 |
-7,75 |
0.3279
-
Сигнал сложной формы (sinc)
Рисунок
12. Сигнал sinc Рисунок
13. Спектр сигнала sinc
Таблица 6. Главные лепестки спектра sinc сигнала
№ лепестка |
Рассчитанные амплитуда и частота лепестков |
Полученные амплитуда и частота лепестков |
||
Частота, кГц |
Амплитуда, дБВ |
Частота, кГц |
Амплитуда, дБВ |
|
1 |
7 |
-7.676 |
7 |
-7,35 |
2 |
14 |
-7.676 |
13 |
-7,75 |
3 |
21 |
-7.676 |
20 |
-6,95 |
4 |
28 |
-7.676 |
28 |
-6,55 |
5 |
35 |
-7.676 |
35 |
-7,35 |
0,2837
-
Вывод
В данной работе мы раскладывали различные сигналы при помощи ряда Фурье. Быстрое преобразование Фурье является алгоритмом для ускоренного расчёта дискретного преобразования Фурье при помощи сокращения числа операций. Для каждого сигнала мы использовали окно видов Hanning и Flattop, для более точного определения частоты и амплитуды пиков соответственно. Тем не менее обнаружилось некоторое смещение от рассчитанных частот и амплитуд на каждом виде сигнала.
По итогам измерений можно сказать, что
измеренные значения близки
к вычисленным. Отклонения амплитуд и
частот вызваны вычислениями
интегралов в среде MatLab
и ошибками оператора при получении
результатов наблюдения.