Вопросы

1. Что такое шаг дискретизации?

2. Что такое погрешность восстановления дискретизированного процесса? Назовите наиболее распространенные способы восстановления.

3. Как рассчитать наибольший шаг дискретизации, обеспечивающий заданную погрешность восстановления процесса с помощью ступенчатой экстраполяции?

4. Как рассчитать наибольший шаг дискретизации, обеспечивающий заданную погрешность восстановления процесса с помощью линейной интерполяции?

5. Почему погрешность восстановления дискретизированного случайного процесса имеет более широкий спектр по сравнению со спектром исходного процесса?

6. Как рассчитать разрядность АЦП, обеспечивающую заданное с.к.о. погрешности квантования?

7. Какой вид имеет плотность вероятности погрешности квантования?

8. Как проверяются гипотезы о виде закона распределения случайного процесса?

9. Почему погрешность квантования случайного процесса имеет более широкий спектр по сравнению со спектром исходного процесса?

10. Как оценить суммарное влияние квантования, дискретизации и восстановления на погрешность восстановленного аналогового случайного процесса?

Рекомендации по выполнению задания

1. С помощью компьютера рассчитать с максимальной точностью начальный участок нормируемой корреляционной функции исследуемого процесса. Вывести на экран монитора и запомнить (или распечатать) таблицу значений этой функции.

Для отображения табличных значений сигнала(функции), представленной в виде графика следует использовать операцию экспорта данных в текстовый файл, доступную из главного меню программы или из всплывающего контекстного меню образа сигнала.

2. Рассчитать наибольший шаг дискретизации, обеспечивающий восстановление исследуемого процесса с помощью ступенчатой экстраполяции с погрешностью, не превышающей заданной преподавателем.

3. Произвести выборку исследуемого процесса с шагом дискретизации, рассчитанным в п. 2. Произвести визуальное наблюдение и распечатать участок погрешности восстановления. Вычислить СКО погрешности восстановления и сравнить его со значением, заданным преподавателем. Уточнить требуемый шаг дискретизации и соответствующее ему СКО погрешности восстановления.

Для изменения шага дискретизации исследуемого процесса следует воспользоваться обработкой «F(t) и статистика» и функции с вкладки «Дискретизация и квантованиие». Сигнал с измененным шагом дискретизации удобно отобразить в «том же окне» и затем использовать функции обработки «взаимных операций» для расчета и отображения погрешности дискретизации.

4. Повторить п.п. 2 – 3 при условии, что восстановление производится с помощью линейной интерполяции.

5. Выбрать разрядность АЦП, обеспечивающую среднее квадратическое отклонение погрешности квантования, не превышающее заданную преподавателем. Уточнить значение единицы младшего разряда и значение СКО погрешности квантования для АЦП с выбранной разрядностью.

Для имитации изменения разрядности АЦП, регистриующего исследуемый процесс, следует воспользоваться обработкой «F(t) и статистика» и функции с вкладки «Дискретизация и квантованиие», задав соответсвующие параметры квантования и коэффициент прореживания равный 1. Квантованный с заданной разрядностью сигнал удобно отобразить в «том же окне» и затем использовать функции обработки «взаимных операций» для расчета и отображения погрешности квантования.

6. Произвести выборку исследуемого процесса с минимально возможным шагом дискретизации при разрядности АЦП, выбранной в п. 5. Произвести визуальное наблюдение и распечатать участок погрешности квантования. Определить значение единицы младшего разряда АЦП.

7. С помощью компьютера получить гистограмму погрешности квантования. Определить математическое ожидание и СКО, а также диапазон значений этой погрешности. Сравнить полученные значения параметров погрешности квантования с результатами, полученными при выполнении п.п. 5 и 6. Проверить гипотезу о распределении погрешности квантования по закону равномерной плотности.

Для выполнения пункта задания 7 и 8 используйте те же приемы, что и при выполнения ЛР № 85

8. Рассчитать СКО суммарной погрешности, вызванной дискретизацией и восстановлением сигнала по п. 2, и его квантованием, если разрядность АЦП выбрана по п. 5.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 87