WŁAŚCIWOŚCI PRZEBIEGÓW SZUMOWYCH 

 
 
1. WSTĘP. 
 

Celem  ćwiczenia  jest  zapoznanie  z  właściwościami  przebiegów  szumowych  oraz  

sposobami  analizy  tych  przebiegów.  Ćwiczenie  przeprowadza  się  przy  użyciu  programu 
„Analizator widma” opracowanego w środowisku LabView. 
 
2. PRZEBIEG ĆWICZENIA. 
 
2.1. Zapoznać się z działaniem i możliwościami programu „Analizator widma” opracowanego 
w  środowisku  LabView;  w  tym  z  możliwościami  symulacji  sygnałów  losowych, 
konsekwencjami  doboru  częstotliwości  próbkowania  i  liczby  próbek  oraz  zapisem  wyników 
(do pliku .txt) i pobieraniem danych. 
 
2.2. Porównać i krótko scharakteryzować sygnały losowe możliwe do uzyskania w programie. 
 
2.3. Funkcje  gęstości  widmowej  mocy  i  autokorelacji  oraz  parametry  statystyczne  sygnałów 
szumowych.

  Korzystając  z  możliwości  symulacji  wybrać  sygnały  tak,  aby  odpowiadały  one 

różnym  rodzajom  szumów  występujących  w  przyrządach  elektronicznych.  Zapisać 
przykładowe  przebiegi,  funkcje  gęstości  widmowej  mocy,  autokorelacji  i  parametry 
statystyczne. 
 
2.4. W  przypadku  szumu  wybuchowego  przeprowadzić  pomiary  funkcji  gęstości  widmowej 
mocy  dla  kilku  różnych  wartości  prawdopodobieństw  przejść  (dobrać  małe  wartości). 
Pamiętać o doborze odpowiedniej wartości częstotliwości próbkowania i liczby próbek. 
 
2.5. Powtórzyć pomiary z p. 2.3, przy czym dokonać filtracji danego sygnału w określonym, 
wąskim  paśmie  częstotliwości  dla  kilku  różnych  wartości  szerokości  tego  pasma  (w 
szczególności dla szumu białego). 
 
2.6. Wykorzystanie  okien  czasowych  –  zjawisko  przecieku  widma.  Wygenerować  sygnał 
składający się z pięciu sinusoid, odpowiednio o wartościach amplitudy i częstotliwości około: 
1  i  50;  1  i  60;  0,1  i  70;  0,01  i  90;  0,01  i  150  oraz  szumu  gaussowskiego  o  odchyleniu 
standardowym  σ = 10m.  Pobrać  10  realizacji  po  1000  próbek.  Dokonać  detekcji 
poszczególnych  składowych  sygnału  przy  użyciu  różnych  wartości  częstotliwości 
próbkowania oraz różnych funkcji okna. 
 
2.7. Zbadać  sygnał  szumu  syntezowanego  w  generatorze  funkcyjnym  HP  33120A.  Wartość 
skuteczną  szumu  wybrać  0,5  V.  Pobrać  50  rekordów  po  2000  próbek.  Częstotliwość 
próbkowania oscyloskopu ustalić na 200 kHz. Obliczyć gęstość widmową mocy, histogram i 
parametry statystyczne zmierzonego sygnału. 
 
2.8. Pobrać  próbki  przebiegów  zawierające  zakłócenia  pochodzące  od  sieci  energetycznej. 
Przeprowadzić  obliczenia  funkcji  gęstości  widmowej  mocy  tych  przebiegów  przy  użyciu 
różnych funkcji okna. 
 
3. SPRAWOZDANIE. 
 

Charakterystyki powinny być wykreślone w odpowiedniej skali: przeważnie wykresy funkcji 
w  dziedzinie  czasu  wykreśla  się  w  skali  liniowej,  a  wykresy  funkcji  w  dziedzinie 
częstotliwości w skali podwójnie logarytmicznej. 
Do każdego z podpunktów sprawozdania dołączyć własne wnioski. 
 
3.1. Przedstawić  porównanie  sygnałów  losowych  z  p.  2.2  w  postaci  tabeli  i  wykresów  oraz 
krótko scharakteryzować zmierzone sygnały. 
 
3.2. Przedstawić  wyniki  pomiarów  z  punktów  2.3  i  2.5,  dokonać  stosownych  porównań  (w 
szczególności  porównać  funkcje  autokorelacji).  Korzystając  z  programu  do  analizy  danych 
(np.  Origin)  obliczyć  funkcje  autokorelacji  i  gęstości  widmowej  mocy  na  podstawie 
zmierzonych przebiegów sygnałów w funkcji czasu. Porównać je z funkcjami wyznaczonymi 
na laboratorium.  
 
3.3. Wyznaczyć  wartości  częstotliwości  granicznej  szumu  wybuchowego  zmierzonego  w 
p. 2.4 i porównać z wartościami obliczonymi teoretycznie (uwzględnić wartość częstotliwości 
próbkowania). 
 
3.4. Wykreślić  wyniki  pomiarów  uzyskane  w  p.  2.6.  Wyjaśnić  przyczyny  i  skomentować 
różnice otrzymanych wyników. Opisać na czym polega zjawisko przecieku widma. 
 
3.5. Przedstawić  wyniki  pomiarów  szumu  syntezowanego  w  generatorze  funkcyjnym  HP 
33120A  i  porównać  z  wynikami  pomiarów  odpowiedniego  sygnału  wygenerowanego  za 
pomocą programu „Analizator widma”. 
 
3.6. Wykreślić wyniki pomiarów uzyskane w p. 2.8. Skomentować otrzymane wyniki.