
- •1. Провести измерения энергетического спектра напряжения на выходе генератора шума в трех диапазонах работы генератора при постоянном уровне мощности процесса на выходе генератора.
- •3. Снять зависимость дисперсии измерений спектральной плотности от постоянной времени усредняющего rc-фильтра.
- •4. Зарисовать осциллограммы широкополосного и узкополосного случайных процессов.
- •5. Измерить частоту колебаний lc-генератора. По результатам измерений определить рабочую точку на характеристике частотного детектора.
- •6. Измерить спектр флуктуации частоты lc-генератора в интервале частот 200 Гц – 100 кГц
- •7. Выполнить измерения п. 5, 6 для генератора на туннельном диоде.
- •8. Рассчитать техническую и естественную ширину спектральной линии для всех генераторов.
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Радиофизический факультет
Кафедра «Радиотехника и телекоммуникации»
Отчет по лабораторной работе №5
“Измерение спектральных характеристик случайных процессов ”
Преподаватель: |
Медведев А.В. |
Выполнили: студенты гр. 3092/3 |
Арефьев Д., Зубарев Е. |
Отчет принят:_____________________
1. Провести измерения энергетического спектра напряжения на выходе генератора шума в трех диапазонах работы генератора при постоянном уровне мощности процесса на выходе генератора.
1. Диапазон генератора шума 250 – 3500 Гц.
Рисунок 1.1 – Энергетический спектр напряжения
(Метка установлена на частоте 4,93 кГц, диапазон напряжений – 30 мВ)
Таблица 1.1 – Распределение спектральной плотности шума
f, кГц |
U, мВ |
U2, мВ |
G, мВ2/кГц |
0,5 |
23,4 |
547,56 |
5475,6 |
1,26 |
21,6 |
466,56 |
4665,6 |
2,51 |
22,2 |
492,84 |
4928,4 |
3,73 |
18,6 |
345,96 |
3459,6 |
4,93 |
15,0 |
225,0 |
2250,0 |
6,16 |
3,6 |
12,96 |
129,6 |
7,40 |
2,4 |
5,76 |
57,6 |
9,86 |
2,1 |
4,41 |
44,1 |
12,33 |
1,2 |
1,44 |
14,4 |
Рисунок 1.2 – Зависимость спектральной плотности от частоты
2. Диапазон генератора шума 40 – 12000 Гц.
Рисунок 1.3 – Энергетический спектр напряжения
(Метка установлена на частоте 14,04 кГц, диапазон напряжений – 10 мВ)
Таблица 1.2 – Распределение спектральной плотности шума
f, кГц |
U, мВ |
U2, мВ |
G, мВ2/кГц |
0,3 |
10 |
100,0 |
1000 |
2 |
7,8 |
60,84 |
608,4 |
3,73 |
8,0 |
64,0 |
640 |
5,45 |
9,2 |
84,64 |
846,4 |
8,88 |
8,6 |
73,96 |
739.6 |
10,6 |
6,6 |
43,56 |
435,6 |
14,4 |
5,6 |
31,36 |
313,6 |
15,76 |
3,0 |
9.0 |
90 |
17,48 |
1,6 |
2,56 |
25,6 |
19,2 |
1,2 |
1,44 |
14,4 |
20.92 |
1,0 |
1,0 |
10 |
26,07 |
0,6 |
0,36 |
3,6 |
31,23 |
0,4 |
0,16 |
1,6 |
Рисунок 1.4 – Зависимость спектральной плотности от частоты
3. Диапазон генератора шума 20 – 20000 Гц.
Рисунок 1.5 – Энергетический спектр напряжения
(Метка установлена на частоте 23,62 кГц, диапазон напряжений – 10 мВ)
Таблица 1.3 – Распределение спектральной плотности шума
f, кГц |
U, мВ |
U2, мВ |
G, мВ2/кГц |
1,35 |
7,0 |
49,0 |
490 |
4,22 |
5,5 |
30,25 |
302,5 |
7,08 |
5,4 |
29,16 |
291,6 |
9,94 |
5,0 |
25,0 |
250 |
12,80 |
4,8 |
23.04 |
230,4 |
15,66 |
5,0 |
15,0 |
250 |
18,52 |
5,2 |
27,04 |
270,4 |
21,38 |
5,5 |
30,25 |
302,5 |
22,81 |
5,0 |
25,0 |
250 |
23,62 |
4,0 |
16,0 |
160 |
27,11 |
2,6 |
6,76 |
67,6 |
29,96 |
1,6 |
2,56 |
25,6 |
32,82 |
1,1 |
1,21 |
12,1 |
Рисунок 1.6 – Зависимость спектральной плотности от частоты
2. По измеренному значению спектральной плотности процесса вычислить (приближенным интегрированием) полную интенсивность процесса. Сравнить с результатом непосредственного измерения. Сравнение провести для одного из диапазонов.
Интенсивность случайного процесса были определены методом приближенного интегрирования, т.е. по площади под графиками Gu ф(f).
P1 = 19120 мВ2
P2 = 8280 мВ2
P3 = 6120 мВ2
Для второго диапазона Vэфф = 5,4 В, ослабление 40 дБ
P2
непоср. =
Для разных диапазонов получены разные значения интенсивности.
Vэфф 1 = 7,3 В
Vэфф 2 = 5,4 В
Vэфф 3 = 4,5 В