Эксперимент

Часть 1. Рассмотрение пш последовательности во временной области

1. Соберите схему, как показано на рисунке 14.4.

Рисунок 14.4

Эту схему можно представить блок-схемой на рисунке 5. С выхода 2kHz Digital модуля Master Signal берется тактовая частота для модуля Sequence Generator. С выхода X модуля Sequence Generator берется тридцатиоднобитная цифровая последовательность. Выход SYNC подает импульс, соответствующий первому биту последовательности при каждом ее повторении.

Рисунок 14.5

2. Запустите осциллограф NI ELVIS II Oscilloscope VI и настройте его:

• Timebase 2ms/div

• Trigger Type Digital

• CH 1 Vertical Position -5V

3. Рассчитайте длительность каждого бита последовательности X с учетом тактовой частоты. Учтите, что на самом деле частоте 2кГц модуля Master Signal соответствует частота 2,083кГц. Затем рассчитайте длительность всей 31-битной последовательности.

4. С помощью осциллографа проверьте свои ответы.

5. Измените схему, как показано на рисунке 14.6.

Рисунок 14.6

Блок-схема на рисунке 14.7.

Рисунок 14.7

Теперь осциллограф одновременно показывает две последовательности, при этом вторая последовательность отображается не четко. Это происходит, потому что осциллограф синхронизируется с выходом SYNC, т.е. каждый 31 бит. А так как последовательность Y имеет длину 255 бит, и 255 не делится на 31 без остатка, то дисплей осциллографа не успевает обновляться достаточно часто для отображения 255-битной последовательности.

Часть 2. Рассмотрение пш последовательностей в частотной области

1. Остановите и сверните осциллограф.

2. Запустите и настройте NI ELVIS II Dynamic Signal Analyzer VI.

Input Settings:

• Source Channel Scope CH0; Voltage Range ±10V

FFT Settings:

• Frequency Span 40000; Resolution 400; Window 7 Term B-Harris

Averaging:

• Mode RMS; Weighting Exponential; # of averages 3

Trigger Settings:

• Type Digital

Frequency Display:

• Units dB; Mode RMS; Scale Auto.

Правильно настроенное окно должно выглядеть так:

Рисунок 14.8

3. Определите частоту первого нуля для 31-битной последовательности. После этого сравните свои расчеты с результатом, полученным на экране анализатора сигналов.

4. Сколько гармоник теоретически присутствует в одной доле спектра последовательности X? Почему мы не можем видеть каждую из них? Чтобы проверить свой ответ, установите Frequency Span на 2,500кГц. Как только экран обновится, вы должны увидеть набор отдельных гармоник первой доли сигнала. Посчитайте точное количество гармоник от 0 до 2,083кГц и сравните со своими расчетами.

5. Заново настройте Dynamic Signal Analyzer:

Input Settings:

• Source Channel Scope CH0

FFT Settings:

• Frequency Span 40000

Теперь мы рассматриваем последовательность, состоящую из 255 бит.

5. Повторите пункты 3 и 4 для более длинной последовательности. Можете ли вы на экране анализатора сигналов различить все гармоники одной доли спектра последовательности? Уменьшайте Frequency Span ниже 2,500кГц и попытайтесь рассмотреть отдельные гармоники. У какой из последовательностей плотность гармоник выше?