Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Анализаторы на цифровых фильтрах
Цифровые фильтры (ЦФ) выполняют операцию частотной фильтрации и позволяют получать при наличии управляющих воздействий различные АЧХ и ФЧХ, обеспечивая высокую стабильность параметров ЦФ и не нуждаются в подстройке. Цифровые фильтры могут быть реализованы как аппаратными, так и программными средствами. Процедура фильтрации в ЦФ представляет собой определенный алгоритм обработки входного сигнала, в результате чего на выходе фильтра появляются новые цифровые коды, соответствующие результатам фильтрации. Передаточная функция ЦФ может быть представлена в виде дискретного преобразования Лапласа. Коэффициенты передаточной функции определяют характеристики фильтра, для изменения которых достаточно задать другие значения некоторым коэффициентам, т.е. занести в ячейки памяти новые числа. Таким образом, результат фильтрации определяется формой анализируемого сигнала и параметрами АЧХ фильтра, зависящими от значений коэффициентов реализуемой передаточной функции фильтра. Упрощенная схема анализатора спектра на цифровых фильтрах представлена на (рис.11.4). Рисунок 11.4 – Структурная схема анализатора спектра на цифровых фильтрах Входной сигнал преобразуется в последовательность кодов, соответствующих числовым значениям сигнала в моменты выборки. Совокупность кодов с выхода цифровых фильтров поступает на цифровой детектор, где рассчитывается среднеквадратическое значение напряжения. После усреднения данных спектр сигнала отображается на экране анализатора в виде спектральных полос. 11.3.3 Анализаторы спектра на основе дискретного преобразования Фурье
Рассмотренное спектральное представление периодических и непериодических сигналов при определенных условиях распространяется и на дискретные сигналы, т.е. на сигналы, полученные из аналоговых путем взятия отсчетов в дискретные моменты времени. Если периодический или непериодический сигнал x(t) преобразован
(11.9)
(11.10) где Выражения (11.9) и (11.10) устанавливают взаимнооднозначное соответствие между последовательностью отсчетов Si и ее спектром Ck. Особенностью ДПФ является свойство периодичности спектра Сk и временного ряда Si, что обусловлено процедурой дискретизации. Это свойство создает определенные неудобства при практической реализации ДПФ, что связано с наложением компонентов спектра от соседних периодов. Однако негативный эффект от этого влияния обычно может быть существенно снижен, например, за счет дополнительной фильтрации. Непосредственное вычисление дискретного спектра по (11.9) является громоздкой вычислительной процедурой, требует выполнения большого числа операций, что предъявляет высокие требования к быстродействию вычислительных средств. Требуется провести N2 операций умножения и (N -1)N операций сложения с комплексными числами. Указанные трудности существенно ослабляются при использовании алгоритмов быстрого преобразования Фурье (БПФ). Один из таких алгоритмов предусматривает выделение из исходного временного ряда двух промежуточных подпоследовательностей. Спектры этих подпоследовательностей определяются раздельно, а затем находится спектр всего сигнала. Для нахождения спектра каждой подпоследовательности требуются N2/2 умножений и N(N/2 - 1)/2 сложений. Применение БПФ позволяет уменьшить число проводимых операций приблизительно в N/lgN раз. Рассматриваемый цифровой анализатор содержит систему на основе сигнального микроконтроллера (СМК), который осуществляет вычисления по алгоритму БПФ (рис. 11.5). Исследуемый сигнал может вводиться как в аналоговой (АЦП входит в состав СМК), так и в цифровой форме. Совокупность кодов, соответствующих мгновенным значениям сигналов в моменты дискретизации, запоминаются в ОЗУ сигнального микроконтроллера. Управление режимами работы СМК осуществляется с внешнего устройства управления (УУ) – центральным процессором. Алгоритм БПФ реализуется по программе, как правило, записанной в ПЗУ. Результаты вычисления запоминаются в ЗУ. Данные из ЗУ далее поступают в ЦАП и канал вертикального отклонения ЭЛТ блока индикации (БИ).
Рисунок 11.5 – Структурная схема анализатора спектра на основе БПФ Сигналы, соответствующие частотам исследуемого сигнала, обеспечивают через ЦАП развертку на экране ЭЛТ. На экран цифрового дисплея одновременно с изображением спектра может выводиться алфавитно-цифровая информация о значениях различных параметров спектра исследуемого сигнала.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 566; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.239.206.191 (0.009 с.) |