5 Экспериментальная часть

5.1 Определение частотных характеристик фильтров. Снять АЧХ фильтров ФНЧ₁ и ФНЧ₂. Для этого дважды щёлкнуть мышкой по переключателю Switch2 и подать на входы фильтров гармонический сигнал амплитудой 1 В с частотой, меняющейся в пределах от 2 до 26 кГц с дискретом 2 кГц, с выхода блока Sine Wave. Амплитуду выходного сигнала измерять с помощью осциллографов OutContSignal_1 и OutContSignal_2.

Для повышения точности определения амплитуды колебания нужно последовательно увеличивать масштаб изображения около вершины колебания и считывать значения уровня на автоматически получающейся при этом более точной сетке вертикальной координатной оси. Измерять амплитудные значения следует на последних периодах колебания. Построить графики АЧХ для каждого из фильтров, определить их частоты среза и оценить степень близости их АЧХ к АЧХ идеального ФНЧ.

5 .2 Определение временных характеристик фильтров. Исследовать импульсные реакции блоков ФНЧ₁ и ФНЧ₂, подав на входы ФНЧ последовательность коротких импульсов. Для этого сначала установить оба переключателя Switch1 и Switch2 в нижнее положение, а переключатель Switch3 в верхнее положение, затем задать генератору Pulse Generator период (параметр Period), равный 0.8е-3 с, а частоту дискретизации в блоке Discretizator равной 2е3, т.е. 2 кГц.

Зафиксировать графики импульсных реакций с экрана осциллографа в протоколе исследований, построить их в одинаковом масштабе, измерить задержку каждого из сигналов относительно момента подачи импульсов, оценить форму каждого из сигналов с точки зрения ее близости к форме импульсной реакции идеального ФНЧ.

5.3 Дискретизация и восстановление видеоимпульсов. Исследовать процесс дискретизации и восстановления видеоимпульсов длительностью 0.2 мс (параметр Period блока Pulse Generator) при частотах дискретизации 10, 20, 40 и 80 кГц (параметр Frequency digitations блока Discretizator). Зафиксировать на соответствующих координатных осях графики исходных, дискретизированных и восстановленных сигналов, нажимая на кнопки Graphics.

5.4 Дискретизация и восстановление радиоимпульсов. Исследовать процесс дискретизации и восстановления радиоимпульсов длительностью 0,8 мс с несущей частотой, равной 10 кГц (параметр Frequency Period блока Sine Wave). Для этого:

5.4.1 Сформировать на выходе генератора Pulse Generator импульс длительностью 0,8 мс (параметр Period блока Pulse Generator), установить фазу гармонического колебания равной 0 (параметр Phase блока Sine Wave), перевести переключатель Switch1 в верхнее положение. Установить частоту дискретизации 80 кГц (параметр Frequency digitations блока Discretizator). Нажимая на кнопки Graphics, сохранить в черновике отчёта осциллограммы с осциллографов OutContSignal_1 и OutContSignal_2 при нулевом значении параметра Phase блока Sine Wave. Изменяя далее четыре раза фазу дискретами через /4, т.е. pi/4, pi/2, 3*pi/4 и pi, проследить изменение начальной фазы радиоимпульсов, убедиться в независимости их амплитуды от сдвига фазы.

5.4.2 Исследовать процесс дискретизации и восстановления сформированного в п. 5.4.1 непрерывного сигнала при частоте дискретизации 20 кГц (параметр Frequency digitations блока Discretizator), в том числе снять зависимость амплитуды и фазы восстановленного сигнала от сдвига фазы несущего колебания. Наблюдать изменение формы дискретизированного сигнала от сдвига фазы несущей. Объяснить полученные зависимости.

5.5 Дискретизация и восстановление заданного видеоимпульса. Исследовать процесс дискретизации и восстановления импульсного сигнала, взятого из приложения 1 с номером, соответствующим номеру студента в групповом журнале. Для этого сначала проверить, что все три переключателя Switch1, Switch2 и Switch3 установлены в нижнее положение, затем перейти в командное окно MATLAB и выполнить в нём три команды:

t = linspace(0,0.002,1024);

x = [zeros(1,256) linspace(0,10,256) linspace(10,0,256) zeros(1,256)];

tx_Sig = [t' x'];

Вторая строка здесь условная, у каждого студента она своя и представляет собой определение индивидуального сигнала (импульса), аналогичного импульсу, исследованному в лабораторной работе № 1.

Установить частоту дискретизации 5, 10, 20, 40 и 80 кГц (параметр Frequency digitations блока Discretizator), просматривая каждый раз осциллограммы на выходах обоих ФНЧ и фиксируя их с помощью кнопок Graphics в черновике отчёта.