Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра телекоммуникаций и основ радиотехники (ТОР)

ПРАКТИКА АППАРАТУРНОГО АНАЛИЗА СИГНАЛОВ ВО ВРЕМЕННОЙ И ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТЯХ

Отчёт по лабораторной работе по дисциплине «Сигналы электросвязи»

Выполнили

Студенты гр. 122-1

Гуляев Е.И.

Дударев Г.М.

Проскуряков М.А.

«7» декабря 2023 г.

«22» ноября 2023 г.

Проверил

Ассистент кафедры ТОР

Бровкин А.А.

«7» декабря 2023 г.

Томск 2023

Эта станица намеренно оставлена пустой!

Сюда вставляется технического задание, полученное от преподавателя!

Введение

Цель работы:

Изучить оборудование лабораторного стенда и приобрести практические навыки по аппаратурному анализу сигналов во временной и частотной областях.

Структурная схема проведения эксперимента:

1. Включить и изучить установку и осциллограф Keysight.

2. Изучить параметры двух сигналов: гармонического и меандра.

3. Снять показания, рассчитать недостающие параметры и занести их в таблицы.

4. Провести анализ проделанной работы и сделать выводы

1. ИЗУЧЕНИЕ ОСЦИЛЛОГРАФА KEYSIGHT

Работа выполняется на лабораторном стенде с использованием сменной панели «Радиосигналы» и использованием осциллографа Keysight InfiniiVision DSOX1102 G, который работает в режиме анализатора спектра – функция преобразование FFT (Быстрое Преобразование Фурье) и осциллографа для наблюдения формы сигналов. На рисунке 1.1 приводится лицевая панель осциллографа.

Рисунок 1.1 - Лицевая панель осциллографа Keysight InfiniiVision DSOX1102G

В данной главе:

1. Были изучены возможности отображения сигналов и полученных данных

2. Была изучена возможность настройки запусков или изменение режимов сбора данных;

3. Было изучено выполнение измерений и анализа данных во временных областях.

2. ИЗУЧЕНИЕ ОСЦИЛЛОГРАФА KEYSIGHT В РЕЖИМЕ ГЕНЕРАТОРА СИГНАЛОВ

1. Выбирается гармонический сигнал и устанавливается необходимая частота, амплитуда и смещение: частота 1 кГц, амплитуда 10 В, смещение 0 В.

2. На экран осциллографа выводится неподвижное изображение гармонического сигнала.

3. Подключается сигнальный провод (голубой) шнура генератора сигнала к любой общей точки рабочего макета, а серый провод – к шине «земля - » макета. Аналогичным образом подключается шнур первого канала осциллографа к этой же точке.

4. Выполняются измерения параметров гармонического сигнала: амплитуды, периода, постоянной составляющей.

5. В генераторе сигналов устанавливается меандр. Устанавливается частота 5 кГц, амплитуда 10 В, смещение 0 В, коэффициент заполнения 25%.

6. Измеряется амплитуда, период и длительность импульса согласно методике пункта 4.

Были сняты следующие значения амплитуды гармонического сигнала и периода соответственно:

- Амплитуда сигнала, В; период сигнала, мс.

Формула расчета постоянной составляющей сигнала s(t):

Рассчитаем постоянную составляющую гармонического сигнала s(t) по формуле 3.1:

где - экспериментально полученное значение амплитуды, В;

- экспериментально полученное значение угловой частоты, рад/c.

Рассчитаем постоянную составляющую меандра по формуле 2.1:

Построим полученные сигналы:

Рисунок 2.1 - График полученного гармонического сигнала

Рисунок 2.2 - График полученного меандра

Выводы по главе:

1. Были получены гармонический сигнал и меандр.

2. Были измерены параметры гармонического сигнала и меандра.

3. ИЗУЧЕНИЕ ОСЦИЛЛОГРАФА KEYSIGHT В РЕЖИМЕ АНАЛИЗАТОРА СПЕКТРА СИГНАЛА

Сначала включается генератор сигналов, при помощи программной кнопки выбирается гармонический сигнал. Устанавливаются следующие параметры гармонического сигнала: частота 1 кГц, амплитуда 10 В, смещение 0 В.

Измеряется амплитуда и частота гармоники, снимаются значения ΔY, и заносятся в таблицы 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1 - Измерения гармоник спектра сигнала (гармонический сигнал)

N - Номер гармоники	Частота	Амплитуда
Постоянная составляющая	0 кГц	0 В
1-ая	1 кГц	112,5 мВ

Таблица 3.2 - Измерения гармоник спектра сигнала (меандр)

N - Номер гармоники	Частота	Амплитуда
Постоянная составляющая	0 кГц	0 В
1-ая	1 кГц	2,62 В
2-ая	2 кГц	2,1 В
3-ья	3 кГц	880 мВ
4-ая	5 кГц	600 мВ
5-ая	6 кГц	655 мВ
6-ая	7 кГц	452 мВ
7-ая	9 кГц	330 мВ
8-ая	10 кГц	421 мВ
9-ая	11 кГц	265 мВ

По данным таблиц 3.1 и 3.2 строится спектр гармонического сигнала и меандра соответственно.

Рисунок 3.1 - Спектр гармонического сигнала

Рисунок 3.2 - Спектр меандра

Выводы по главе:

1. Были получены гармонический сигнал и меандр.

2. Были измерены значения амплитуд при определенных частотах: построены спектры гармонического сигнала и меандра.

Что тут писать?

Содержание основной части работы должно отвечать заданию (ТЗ) и требованиям.

В основной части приводятся данные, отражающие сущность, методику и основные результаты выполненной работы.

Основная часть должна содержать: выбор направления исследования, включающий обоснование направления исследования, методы решения задач и их сравнительную оценку, описание выбранной общей методики проведения работы; процесс теоретических и (или) экспериментальных исследований, включая определение характера и содержания теоретических исследований, методы исследований, методы расчета, обоснование необходимости проведения экспериментальных работ, принципы действия разработанных объектов, их характеристики; обобщение и оценку результатов исследований, включающих оценку полноты решения поставленной задачи и предложения по дальнейшим направлениям работ, оценку достоверности полученных результатов и технико-экономической эффективности их внедрения и их сравнение с аналогичными результатами отечественных и зарубежных работ, обоснование необходимости проведения дополнительных исследований, отрицательные результаты, приводящие к необходимости прекращения дальнейших исследований.

Предлагаю для данной курсовой работы разделить основную часть на две: теоретическая и практическая часть.

Выводы

В ходе проведения эксперимента была изучена установка и осциллограф Keysight.

Были измерены параметры гармонического сигнала и меандра, а также были построены их спектры.

Для гармонического A = 10 В, T = 1 мс.

Для меандра A = 10 В, T = 200 мкс.

Были изучены параметры двух типов сигналов: гармонического и меандра. Гармонический сигнал является периодическим и состоит из гармонических колебаний с постоянной частотой и амплитудой. Меандр представляет собой периодический сигнал с двумя уровнями амплитуды - высоким и низким.