4. Цифровая фильтрация сигнала

Предназначена для:

• фильтровки помех питания;

• сравнения результатов фильтрации (разными фильтрами) с различными параметрами;

• тренировки навыков пользователей по выбору схемы и расчёту параметров фильтров.

Как уже отмечалось, в программе реализовано четыре цифровых фильтра. Разностные уравнения этих фильтров были получены из их передаточных функций с помощью формулы Эйлера.

Постоянные времени этих фильтров (за исключением интегрирующего звена, которое не имеет постоянной времени) задаются пользователем программы.

Пользователь должен знать также, какого порядка величина собственной частоты ДУСа и какие помехи могут быть в сигнале, снятом с АЦП.

Определив при помощи спектрального анализа частоту помех по питанию и собственную частоту ДУСа, исследователь выбирает фильтр и рассчитывает постоянную времени фильтра.

3. Функциональная схема стенда

Функциональная схема стенда представляет собой набор диаграмм, связанных друг с другом иерархически. Диаграммы построены по технологии проектирования SADT и выполнены с помощью программы IDEF.

Краткое описание диаграмм:

1. Декомпозиция блока а0

Это самая первая схема в иерархии. Она описывает в наиболее общем виде функцию испытательного стенда. Итак, главная функция испытательного стенда – изучение преобразования сигналов. В качестве входного воздействия служит угловая скорость вращения поворотного стола, на котором установлен ДУС. В качестве управляющего воздействия выступают действия испытателя. На выходе блока – изучаемый сигналы.

Таблица 1.

№ блока	Функция блока	Вход	Выход	Управление	Средства
А0	Изучение преобразования сигналов	Угловая скорость вращения поворотного стола	Исследуемый сигнал	Действие испытателя	Стенд

Диаграмма А0 состоит из четырёх блоков: вращение ДУС, масштабирование сигнала, преобразование аналогового сигнала в цифровой, обработка цифрового сигнала. Средства для выполнения этих функций: поворотный стол, ДУС, блок преобразования сигнала, АЦП, компьютер. Всё это позволяет получить сигнал ДУС, затем преобразовать его для входа в АЦП, и, наконец, получить изучаемый сигнал. Управление стендом разбивается на управление поворотным столом, блоком преобразования, АЦП и управление программой обработки сигнала.

Таблица 2.

№ блока	Функция блока	Вход	Выход	Управление	Средства
А1	Вращение ДУС	Угловая скорость вращения поворотного стола	Сигнал ДУС	Управление поворотным столом	Поворотный стол и ДУС
А2	Масштаби-рование сигнала	Сигнал ДУС	Сигнал с преобразо-вателя	Управление блоком преобразования	Блок преобразования
А3	Преобразо-вание аналогового сигнала в цифровой	Сигнал с преобразо-вателя	Сигнал с АЦП	Управление АЦП	АЦП
А4	Обработка цифрового сигнала	Сигнал с АЦП	Изучаемый сигнал	Управление программой обработки сигнала	Компьютер