Helion


Szczegóły ebooka

Sygnały, modulacje i systemy. Laboratorium

Sygnały, modulacje i systemy. Laboratorium


Skrypt stanowi pomoc dydaktyczną do zająć laboratoryjnych z przedmiotu „Sygnały, modulacje i systemy” prowadzonego na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych PW. Zawiera instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych wzbogacone o część teoretyczną z zakresu analizy częstotliwościowej sygnałów i modulacji, przetwarzania analogowo-cyfrowego oraz filtracji analogowej i cyfrowej.

Przedmowa 5

Wstęp – Aparatura pomiarowa i sposób realizacji ćwiczeń 7

Ćwiczenie 1. Analiza i synteza sygnałów czasu ciągłego (Marek Bury, Kajetana Snopek) 9

1.1. Wymagane wiadomości teoretyczne 9

1.1.1. Sygnały okresowe i ich widma 9

1.1.2. Sygnały nieokresowe o ograniczonej energii i ich widma 14

1.1.3. Transfomata Fouriera sygnałów o ograniczonej mocy 16

1.2. Zadania domowe 17

1.3. Opis stanowiska pomiarowego 18

1.4. Zadania do wykonania w laboratorium 22

1.4.1. Obserwacja widma sygnałów okresowych 22

1.4.2. Obserwacja widma sygnałów impulsowych 22

1.4.3. Synteza sygnału okresowego 23

Literatura uzupełniająca 23

Ćwiczenie 2. Modulacje analogowe (Henryk Chaciński, Karol Radecki) 24

2.1. Wymagane wiadomości teoretyczne 24

2.1.1. Wprowadzenie 24

2.1.2. Dwuwstęgowa modulacja amplitudy z falą nośną (DSB-FC AM) 25

2.1.3. Dwuwstęgowa modulacja amplitudy bez fali nośnej (DSB-SC AM) 31

2.1.4. Modulacja częstotliwości (FM) 35

2.1.5. Modulacja fazy (PM) 41

2.2. Zadania domowe 46

2.3. Opis stanowiska pomiarowego 47

2.4. Zadania do wykonania w laboratorium 52

2.4.1. Obserwacja i pomiar parametrów sygnału DSB-FC AM 52

2.4.2. Obserwacja i pomiar parametrów sygnału DSB-SC AM 53

2.4.3. Obserwacja działania detektora prostownikowego 54

2.4.4. Obserwacja różnic między sygnałami FM i PM 54

2.4.5. Wyznaczenie szerokości pasma FM 55

Literatura uzupełniająca 55

Ćwiczenie 3. Filtracja analogowa (Karol Radecki) 56

3.1. Wymagane wiadomości teoretyczne 56

3.1.1. System transmisyjny i jego charakterystyki 56

3.1.2. Systemy drugiego rzędu 59

3.1.3. Konfiguracje filtrów aktywnych 66

3.2. Zadania domowe 69

3.3. Opis stanowiska pomiarowego 70

3.4. Zadania do wykonania w laboratorium 74

3.4.1. Zestawienie układu pomiarowego 74

3.4.2. Badanie charakterystyk amplitudowych i fazowych filtrów LP 74

3.4.3. Badanie charakterystyk amplitudowych i fazowych filtrów HP75

3.4.4. Badanie charakterystyk częstotliwościowych filtrów BP 76

3.4.5. Porównanie charakterystyk amplitudowych i fazowych filtrów Butterwortha i Bessela 76

3.4.6. Badanie przejścia sygnału prostokątnego przez filtry LP Butterwortha oraz Bes­sela 77

3.4.7. Badanie przejścia sygnału AM przez filtr BP 77

Literatura uzupełniająca 78

Ćwiczenie 4. Próbkowanie sygnałów (Andrzej Podgórski, Kajetana Snopek) 79

4.1. Wymagane wiadomości teoretyczne 79

4.1.1. Wprowadzenie 79

4.1.2. Próbkowanie idealne 80

4.1.3. Próbkowanie rzeczywiste 85

4.1.4. Próbkowanie sygnałów okresowych. Efekt stroboskopowy 87

4.2. Zadania domowe 88

4.3. Opis stanowiska pomiarowego 89

4.4. Zadania do wykonania w laboratorium 90

4.4.1. Badanie przebiegu oraz widma sygnału spróbkowanego 90

4.4.2. Obserwacja efektów przy próbkowaniu poniżej częstotliwości Nyquista 91

4.4.3. Badanie zjawiska aliasingu 91

4.4.4. Badanie efektu stroboskopowego 92

4.4.5. Próbkowanie sygnału akustycznego 92

Literatura uzupełniająca 92

Ćwiczenie 5. Filtracja cyfrowa (Wojciech Kazubski, Kajetana Snopek) 93

5.1. Wymagane wiadomości teoretyczne 93

5.1.1. Pojęcie systemu czasu dyskretnego. Wymuszenie i odpowiedź systemu 93

5.1.2. Charakterystyki czasowe systemu czasu dyskretnego 94

5.1.3. Równanie „wejście-wyjście”. Filtry FIR i IIR. Odpowiedź wymuszona i swo­bodna. 95

5.1.4. Schematy blokowe i realizacje bezpośrednie typu I i II 96

5.1.5. Transmitancja systemu 98

5.1.6. Charakterystyki częstotliwościowe systemu czasu dyskretnego 101

5.1.7. Cyfrowa symulacja układów analogowych 102

5.2. Zadania domowe 104

5.3. Opis stanowiska pomiarowego 105

5.4. Zadania do wykonania w laboratorium 110

5.4.1. Badanie odpowiedzi impulsowej filtru IIR 110

5.4.2. Badanie amplitudowej charakterystyki częstotliwościowej filtru IIR 110

5.4.3. Badanie odpowiedzi impulsowej filtru FIR 111

5.4.4. Badanie charakterystyki amplitudowej filtru FIR 111

5.4.5. Badanie charakterystyki amplitudowej sekcji bikwadratowej 111

5.4.6. Badanie odpowiedzi impulsowej sekcji bikwadratowej 112

Literatura uzupełniająca 112