Расчет и построение амплитудного спектра входного
сигнала
Спектральное разложение периодического сигнала на входе радиотехнической цепи нужно провести в системе базисных функций, состоящих из экспонент с мнимыми показателями. Функции этого базиса периодичны с периодом Т и ортонормированны на отрезке времени [-T/2,T/2].
Тогда комплексный ряд Фурье с учетом нормы комплексного сигнала описывается выражениями (23-26).
Задание 1.1. В соответствии с Вашим вариантом (варианты заданий представлены ниже) записать математическую модель входного сигнала (аналитическое представление и осциллограмму) и рассчитать спектр периодической последовательности импульсов по формулам (23-26).
Построить в масштабе спектральные диаграммы входного сигнала для первых семи гармоник сигнала.
Расчет и построение амплитудно-частотной (АЧХ)
характеристики цепи
Частотный коэффициент передачи радиотехнической системы K(jw) имеет следующую интерпретацию. Если на вход системы поступает гармонический сигнал с известной частотой w и комплексной амплитудой Uвх, то комплексная амплитуда выходного сигнала (отклика цепи) определяется из соотношений (45-49).
Задание 1.2. В соответствии с Вашим вариантом рассчитать комплексный коэффициент передачи системы по формулам (45–47). Построить в масштабе АЧХ системы.
При расчете обязательно определить значения коэффициента передачи системы на частотах первых семи гармоник спектра входного сигнала.
Расчет и построение амплитудного спектра отклика цепи
Отклик системы (выходной сигнал или реакция на входное воздействие) определяется выражением (45).
Задание 1.3. В соответствии с Вашим вариантом рассчитать отклик системы для первых семи гармоник входного сигнала. Построить в масштабе спектральные диаграммы отклика.
На основании проведенных исследований письменно сделать заключение о возможности передачи входного сигнала через данную радиотехническую систему без искажений.
Раздел 2. Компьютерное моделирование
В программном пакете Multisim
Моделирование процесса прохождения радиосигнала по цепи
Задание 2.1. Собрать исследуемую схему в Multisim, подать на вход периодический сигнал в соответствии с Вашим вариантом.
Задание 2.2. Определить осциллограмму и спектр входного сигнала. Зарисовать в масштабе. Провести сравнительный анализ теоретических расчетов и компьютерного моделирования. Письменно сформулировать выводы.
Задание 2.3. Определить АЧХ (передаточную функцию) цепи. Зарисовать в масштабе. Подобрать параметры цепи таким образом, чтобы передавать входной сигнал с минимальными искажениями. Провести сравнительный анализ теоретических расчетов и компьютерного моделирования. Письменно сформулировать выводы.
Задание 2.4. Определить осциллограмму и спектр выходного сигнала (отклика). Зарисовать в масштабе. Провести сравнительный анализ теоретических расчетов и компьютерного моделирования. Письменно сформулировать выводы.
Раздел 3. Заключение
В заключение обязательно необходимо указать требования к радиотехнической цепи по передаче сигналов без искажений для Вашего исследуемого случая.
Варианты заданий
Номер Вашего варианта для определения входного сигнала определяется по последней цифре в номере зачетной книжки, если цифра нечетная – сигнал № 1, четная – сигнал – № 2.
Таблица № 1
Сигнал № 1:
| N – амплитуда сигнала (Вольт) – номер Вашего варианта (номер записи Вашей фамилии в журнале), Т – период следования сигнала – N мкс. |
Сигнал № 2:
|
Варианты схем радиотехнических цепей приведены в таблице № 2. Номер варианта задания соответствует сумме двух последних чисел зачетной книжки.
Таблица № 2
| № варианта | Схема цепи |
| |
| |
| |
| |
| Продолжение таблицы № 2 | |
| № варианта | Схема цепи |
| |
| |
| |
| |
| Продолжение таблицы № 2 | |
| № варианта | Схема цепи |
| |
| |
| |
| |
| Продолжение таблицы № 2 | |
| № варианта | Схема цепи |
| |
| |
| |
| |
| Продолжение таблицы № 2 | |
| № варианта | Схема цепи |
| |
|
