Напоминание

Методические указания к практической работе "Дискретизация аналогового сигнала"


Автор: Денисенко Диана Текеевна
Должность: преподаватель профессиональных дисциплин
Учебное заведение: ГБПОУ
Населённый пункт: город Ставрополь
Наименование материала: Методическая разработка
Тема: Методические указания к практической работе "Дискретизация аналогового сигнала"
Раздел: среднее профессиональное





Назад




МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ, ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СВЯЗИ

СТАВРОПОЛЬСКОГО КРАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«Ставропольский колледж связи имени Героя Советского Союза

В.А. Петрова»

Цикловая комиссия «Радиотехнических дисциплин»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ № 1

Дискретизация аналогового сигнала

по учебной дисциплине

ОП.18 Аналоговые, цифровые и микропроцессорные устройства

радиоэлектронной техники

11.02.02 «Техническое обслуживание и ремонт радиоэлектронной техники»

1

Ставрополь, 2020

Практическая работа №1

Дискретизация аналогового сигнала

1. Цель: получить практические навыки по преобразованию типа сигналов.

2. Теоретические сведения

Дискретизация

аналогового

сигнала.

Непрерывный

сигнал

может

быть

преобразован в последовательность дискретных значений, если через равные интервалы

времени ΔТ брать значения исходного сигнала. Такой интервал ΔТ называется периодом

дискретизации. Соответствующая ступенчатая функция тем ближе к исходной, чем

меньше период дискретизации. Увеличивая частоту дискретизации, можно обеспечить

требуемую точность воспроизведения.

Дискретизация по времени одного периода исходного сигнала осуществляется с

использованием теоремы Шеннона-Найквиста, которая имеет вид:

f

dmin

= 2

.

(fв – fн),

где f

dmin

– минимальная частота дискретизации, fв – верхняя частота в спектре

сигнала, fн – нижняя частота в спектре сигнала.

Так как дискретизация идет по времени, то необходимо определить период

дискретизации, который определяется по формуле:

ΔТ = 1 / f

d.

Например, если fн = 0 Гц, fв = 12 Гц, тогда f

dmin

= 24 Гц.

Соответственно, ΔТ

max

= 0,04 с.

Заданный фрагмент сигнала приведен на рисунке 1.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

x t

( )

t

Рисунок 1

2

Необходимо разбить период сигнала на интервалы с постоянным периодом

дискретизации ΔТ и частотой дискретизации fd = 1/ΔТ. Результаты занести в таблицу 1.

Для этого необходимо следующее. Выделить один период сигнала – на графике область от

0 до t = 0,4. Разбить период на n = 0,4/0,04 = 10 интервалов. Определить значение функции

x(t) в каждой точке. Например, при n = 0 (t = 0) х(nΔT) = 5; при n = 1 (t = ΔT = 0,04 с)

х(nΔT) = -1 и так далее.

Таблица 1

n

t, с

х(nΔT)

n

t, с

х(nΔT)

Восстановление аналогового сигнала. Восстановить аналоговый сигнал в виде точек

(рисунок 2) по данным таблицы 1. Соединить точки.

Увеличить период дискретизации в 5 раз, восстановить аналоговый сигнал (можно

на том же графике).

Сделать выводы о проделанной работе.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

x t

( )

t

Рисунок 2

3. Выполнение работы

3

По изложенному выше алгоритму дискретизировать и восстановить один период

аналогового сигнала.

Вариант 1. fв = 20Гц

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

x t

( )

t

Вариант 2. fв = 15Гц

0

0.08

0.16

0.24

0.32

0.4

0.48

0.56

0.64

0.72

0.8

0.88

0.96

1.04

1.12

1.2

1.28

1.36

1.44

1.52

1.6

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

x t

( )

t

Вариант 3. fв = 23 Гц

0

0.055

0.11

0.17

0.22

0.28

0.33

0.39

0.44

0.5

0.55

0.61

0.66

0.72

0.77

0.83

0.88

0.94

0.99

1.05

1.1

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

x t

( )

t

Вариант 4. Fв = 12 Гц

0

0.08

0.16

0.24

0.32

0.4

0.48

0.56

0.64

0.72

0.8

0.88

0.96

1.04

1.12

1.2

1.28

1.36

1.44

1.52

1.6

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

x t

( )

t

Вариант 5. fв = 14Гц

4

0

0.08

0.16

0.24

0.32

0.4

0.48

0.56

0.64

0.72

0.8

0.88

0.96

1.04

1.12

1.2

1.28

1.36

1.44

1.52

1.6

20

16

12

8

4

0

4

8

12

16

20

x t

( )

t

Вариант 6. fв = 25Гц

0

0.055

0.11

0.17

0.22

0.28

0.33

0.39

0.44

0.5

0.55

0.61

0.66

0.72

0.77

0.83

0.88

0.94

0.99

1.05

1.1

10

8

6

4

2

0

2

4

6

8

10

x t

( )

t

4. Контрольные вопросы

1Какой сигнал называется дискретным?

2 Области применения дискретных сигналов.

3 Теорема Шеннона-Найквиста.

5.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

- решение задачи,

- ответы на контрольные вопросы.

6. Литература

Потехин В.А. Схемотехника цифровых устройств. Уч. пособие для вузов. – Томск:

В-Спектр, 2012. – 250 с: ил.

5



В раздел образования