WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

im. Jarosława Dąbrowskiego

w Warszawie

Wydział Elektroniki

LABORATORIUM SYGNAŁÓW I KODOWANIA

Grupa

...........................

Podgrupa

............................

Data wykonania

ć

wiczenia

............................

Ć

wiczenie prowadził

............................

Skład podgrupy:

1.

............................................................

2. ............................................................

3. ............................................................

4. ............................................................

5. ............................................................

6. ............................................................

7. ............................................................

8. ............................................................

9. ............................................................

10.

............................................................

Data oddania

sprawozdania

............................

Ocena:

............................

Podpis prowadzącego

............................

Temat ćwiczenia: Przekształcenia sygnałów losowych w układach




1. Wykaz przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu

Lp.

Nazwa przyrządu

Typ

Firma

Numer fabryczny

1.

2.

3.

4.

5.

2

2. Realizacja ćwiczenia

2.1 Badanie parametrów i charakterystyk statystycznych sygnałów losowych w układzie z

ogranicznikiem amplitudy

2.1.1 Realizacja pomiaru

Dla określonego przez prowadzącego rodzaju sygnału z generatora funkcyjnego, wartości

jego parametrów oraz liczby uśrednień obserwowanych realizacji sygnału N ≥ 100 zapisać w tabeli

wartości skumulowane parametrów statystycznych sygnału, przy określonych poziomach

ograniczenia amplitudy sygnału (ograniczanie tylko z góry, przy pomocy górnego pokrętła!):

-

wartość międzyszczytowa (dynamika sygnału) [Ampl]: U

pp_we

= ………… [mV];

-

wartość składowej stałej [Offset]: U

0

= 109 [mV];

-

wartość częstotliwości podstawowej [Freq]: f = ………… [kHz];

-

liczba uśrednień obserwowanych realizacji sygnału: N ≥ 100.

Rodzaj sygnału: ………………………,U

pp_we

= ………… [mV], f = ………… [kHz], N ≥ 100

U

ogr

0

m

σ

2

m

[d]

[mV]

[j]

[mV]

[j]

[mV]

[j

2

]

[(mV)

2

]

……….

+ 0,5 = …

+ 1,0 = …

+ 1,5 = …

+ 2,0 = …

+ 2,5 = …

+ 3,0 = …

+ 3,5 = …

+ 4,0 = …

+ 4,5 = …

+ 5,0 = …

+ 5,5 = …

+ 6,0 = …

3

2.1.2 Opracowanie wyników pomiarowych

Na podstawie danych zebranych w tabeli w punkcie 2.1.1 wykreślić trzy charakterystyki

ilustrujące następujące zależności:

•

[ ]

[ ]

(

)

mV

mV

0

ogr

U

f

m

=

•

[ ]

[ ]

(

)

mV

mV

ogr

U

f

=

σ

•

[ ]

[ ]

(

)

mV

mV

2

ogr

U

f

m

=

Analizując wykreślone krzywe wyciągnąć wnioski dotyczące zależności pomiędzy

poziomem ograniczenia amplitudy sygnału a wartościami jego parametrów statystycznych.

Wszystkie wykreślane wielkości przedstawić w jednostkach fizycznych!

2.1.3 Przeliczanie jednostek

a.

działki [d] na wolty [V]

Dla następujących parametrów sygnału wejściowego i wartości wzmocnienia wzmacniacza

operacyjnego wyrazić działki [d] w jednostkach napięcia [V]:

-

wartość międzyszczytowa (dynamika sygnału) [Ampl]: U

pp_we

= 97 [mV];

-

wartość składowej stałej [Offset]: U

0

= 109 [mV];

-

wartość częstotliwości podstawowej (dla sygnałów okresowych) [Freq]: f = 2 [kHz];

-

wartość wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego: K = 21 [dB] = ………… [V/V];

-

brak ograniczenia amplitudy sygnału.

U

pp_we

= 97 [mV] → U

pp_wy

= ………… [mV]

≡

………… [d] ⇒

⇒ 1 [d] = ………… [mV]

b.

jednostki [j] na wolty [V]

Dla następujących parametrów sygnału wejściowego, wartości wzmocnienia wzmacniacza

operacyjnego i określonej liczby uśrednień obserwowanych realizacji sygnału wrazić jednostki [j]

w jednostkach napięcia [V]:

-

wartość międzyszczytowa (dynamika sygnału) [Ampl]: U

pp_we

= 97 [mV];

-

wartość składowej stałej [Offset]: U

0

= 109 [mV];

-

wartość częstotliwości podstawowej (dla sygnałów okresowych) [Freq]: f = 2 [kHz];

4

-

wartość wzmocnienia wzmacniacza operacyjnego: K = 21 [dB] = ………… [V/V];

-

liczba uśrednień obserwowanych realizacji sygnału: N ≥ 100;

-

brak ograniczenia amplitudy sygnału.

U

pp_we

= 97 [mV] → U

pp_wy

= ………… [mV] ⇒ U

Ampl_wy

=

2

_ wy

pp

U

=………… [mV] ⇒

⇒

2

_

_

wy

Ampl

wy

sk

U

U

=

=………… [mV]

≡

σ

= ………… [j] ⇒

⇒ 1 [j] = ………… [mV]

5

2.2 Badanie parametrów energetycznych sygnałów losowych w układzie z filtrem pasmowym

2.2.1 Realizacja pomiaru

Dla zadanych parametrów sygnału użytecznego (harmonicznego), parametrów sygnału

zakłócającego (szumu) oraz częstotliwości dolnej filtru pasmowego dokonać 5-krotnego pomiaru

parametru SNR przy określonych wartościach częstotliwości górnej f

g

(szerokości pasma B) filtru

pasmowego.

-

wartość międzyszczytowa sygnału harmonicznego - użytecznego (dynamika sygnału) [Ampl]:

U

pp_S

= ………… [V];

-

wartość częstotliwości podstawowej sygnału harmonicznego - użytecznego [Freq]:

f = 3 [kHz];

-

wartość międzyszczytowa sygnału szumu - zakłócającego (dynamika sygnału) [Ampl]:

U

pp_N

= ………… [V];

-

częstotliwość dolna filtru pasmowego: f

d

= ………… [kHz];

-

Skala ≥ 1000.

U

pp_S

= ………… [V] → P

S

= ………… [V

2

], U

pp_N

= ………… [V], f

d

= ………… [kHz]

f

g

B

SNR

SNR

ś

r

P

N

SNR

1

SNR

2

SNR

3

SNR

4

SNR

5

[kHz]

[kHz]

[dB]

[dB]

[dB]

[dB]

[dB]

[dB]

[V

2

/V

2

]

[V

2

]

20

15

10

8

6

4

6

3.2.2 Opracowanie wyników pomiarowych

Na podstawie danych zebranych w tabeli w punkcie 3.2.1 wykreślić następujące

charakterystyki:

•

[ ]

(

)

kHz

V

V

2

2

B

f

SNR

sr

=













•

[ ]

[ ]

(

)

kHz

V

2

B

f

P

N

=

przy czym

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

V

V

2

V

V

V

2

V

2

_

2

_

_

_

_

S

sk

S

S

Ampl

S

sk

S

Ampl

S

pp

U

P

U

U

U

U

=

→

=

→

=

[ ]













=

2

2

V

V

log

10

dB

SNR

SNR

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]













=

→

=













2

2

2

2

2

2

2

2

V

V

V

V

V

V

V

V

sr

S

N

N

S

sr

SNR

P

P

P

P

SNR

Wyciągnąć wnioski dotyczące zależności pomiędzy szerokością pasma filtru pasmowego a

wartością parametru

SNR i mocą sygnału zakłócającego P

N

.

Na podstawie zależności analitycznej spróbować uzasadnić związek

( )

B

f

P

N

=

.