Министерство 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)

ПРАКТИКА АППАРАТУРНОГО АНАЛИЗА СИГНАЛОВ ВО ВРЕМЕННОЙ И ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТЯХ

Отчет по лабораторной работе по дисциплине «Сигналы электросвязи»

Студенты гр. 122-1

__________ М.А. Проскуряков

__________ Г.М. Дударев

__________ Е.И. Гуляев

«__» _____ 2023г.

Дата

Руководитель

Ассистент каф. ТОР

___________ А.А. Бровкин

«__» ______ 2023г.

Дата

Томск 2023

Введение

Цель работы – изучение свойств спектров периодических сигналов. Приобретение навыков расчета спектров периодических и непериодических сигналов и исследование спектральных составов гармонических сигналов сложной формы, периодической последовательности униполярных импульсов прямоугольной формы в зависимости от частоты следования, длительности импульса, и пилообразного сигнала.

Что тут писать?

В этом разделе представляют цель работы, область исследования и (или) область применения разрабатываемого объекта, их научное, техническое значение и экономическую целесообразность, а также оценку современного состояния решаемой научно-технической проблемы.

1. Расчетное домашнее задание

Был исследован сигнал со следующими характеристиками:

Рисунок 1.1 - Характеристики рассчитываемого сигнала

Сигнал был представлен аналитически:

Рисунок 1.2 - Аналитическое представление сигнала

Рассчитан и построен спектр амплитуд и фаз для данного сигнала:

Рисунок 1.3 - Амплитудный и фазовый спектр сигнала

Построена оценка сигнала из трех гармонических колебаний с максимальными амплитудами, частотами:

Рисунок 1.4 - Оценка сигнала Sn(t)

Были рассчитана погрешность представления сигнала оценкой из трех гармонических колебаний:

Рисунок 1.5 - Расчет относительной погрешности оценки

2. Описание лабораторной установки

При выполнении лабораторной работы используются сменная панель «Радиосигналы» с набором генераторов видеоимпульсов, осциллограф, используемый как для наблюдения временных зависимостей основных параметров сигнала, так и качестве анализатора спектра, соединенные согласно схеме, изображенной на рисунок 2.1.

Рисунок 2.1 - Схема эксперимента

3. Исследование формы и спектра сигналов гармонического сигнала сложной формы

Сначала вход 1 осциллографа был соединён с выходом 1 "Генератора видеосигналов» макета «Радиосигналы» и была установлена длительность развертки так, чтобы на экране осциллографа можно было наблюдать от двух до пяти периодов исследуемого сигнала.

Затем были сняты необходимые параметры сигнала: амплитуда, период, верхняя частота сигнала:

В, , .

После чего был настроен анализатор спектра исследуемого сигнала, для его настройки были рассчитаны установлены диапазон D = (5* ) и центральная частота С=D/2.

5* = 163 кГц;

.

Постоянную составляющую s(t) вычисляют по формуле:

Затем была рассчитана постоянная составляющая гармонического сигнала s(t) по формуле 3.1:

где = 71,5 В - экспериментально полученное значение амплитуды, В;

- экспериментально полученное значение круговой частоты, рад/c.

Снятые показания были занесены в таблицу 3.1:

Таблица 3.1 - Измерения гармоник спектра сигнала со входа №1 ”Генератора видеосигналов”

N - Номер гармоники

Частота

Амплитуда

Продолжение таблицы 2.2

N - Номер гармоники	Частота	Амплитуда
Постоянная составляющая	0 кГц	0 В
1-ая	8,1 кГц	4,056 В
2-ая	12,1 кГц	2,5 В
3-ья	16 кГц	2 В
4-ая	19,54 кГц	1,56 В
5-ая	23,1 кГц	1,4 В
6-ая	27,5 кГц	1,1 В

После чего был построен спектр исследуемого сигнала:

Рисунок 3.1 - График спектральной плотности гармонического сигнала сложной формы