2 Экспериментальная часть
2.1 Дискретизация сигнала
Рисунок 1 – Спектр сигнала
Верхняя частота , следовательно, выбираем .
Рисунок 2 – Дискретизация сигнала при
Рисунок 3 – Дискретизация сигнала при
Рисунок 4 – Дискретизация сигнала при
Рисунок 5 – Спектр сигнала при
Рисунок 6 – Спектр сигнала при
Рисунок 7 – Спектр сигнала при
Рисунок 8 – Исследуемый сигнал
Рисунок 9 – Напряжение дискретизации , шаг дискретизации
Рисунок 10 – Выходной дискретизированный сигнал при кГц
Рисунок 11 – Дискретизация сигнала при
Рисунок 12 – Дискретизация сигнала при
Рисунок 13 – Дискретизация сигнала при
2.2 Определение параметров и выбор фильтров
Чтобы выбрать лучший фильтр-восстановитель для исследуемого сигнала, были сняты амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) для имеющихся фильтров низкой частоты (ФНЧ).
Таблица 1 – Исследование 1 ФНЧ 3 кГц
f, Гц |
UВХ, В |
UВЫХ, В |
1000 |
1 |
8,70 |
2000 |
8,07 |
|
2200 |
7,81 |
|
2500 |
7,28 |
|
2700 |
6,94 |
|
2930 |
6,17 |
|
3150 |
0,17 |
Таблица 2 – Исследование 2 ФНЧ 6 кГц
f, Гц |
UВХ, В |
UВЫХ, В |
1000 |
1 |
6,76 |
1500 |
6,75 |
|
3000 |
6,55 |
|
4000 |
6,07 |
|
5000 |
5,31 |
|
5400 |
4,9 |
|
5600 |
4,78 |
|
30000 |
0,17 |
Таблица 3 – Исследование 3 ФНЧ 12 кГц
f, Гц |
UВХ, В |
UВЫХ, В |
1000 |
1 |
6,58 |
7000 |
6,3 |
|
10000 |
5,57 |
|
11000 |
5,22 |
|
12000 |
4,88 |
|
12500 |
4,6 |
|
13000 |
4,51 |
|
80000 |
0,16 |
На рисунке 14 построены АЧХ трех фильтров.
Рисунок 14 – АЧХ трех фильтров низкой частоты
Для выбора лучшего фильтра из трех ФНЧ в качестве фильтра-восстановителя были сняты импульсные реакции фильтров.
Рисунок 15 – Импульсная реакция 1 ФНЧ
Рисунок 16 – Импульсная реакция 2 ФНЧ
Рисунок 17 – Импульсная реакция 3 ФНЧ
По полученным АЧХ и импульсным реакциям из трех ФНЧ наилучшим фильтром-восстановителем для сигнала является 2 ФНЧ с частотой среза , так как по теореме Котельникова дискретизированный сигнал может быть преобразован в исходный после прохождения через фильтр с частой среза .
В данном случае , и она примерно совпадает с верхней частотой сигнала, равной .