Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Аналіз спектрів сигналів
Аналіз сигналів у часовому діапазоні, тобто аналіз напруги як функції часу, можна здійснювати за допомогою осцилографа. Проте у багатьох галузях науки і техніки необхідно аналізувати сигнали, які (як функції часу) мають вигляд хаотичних непередбачуваних шумів. Такого роду сигнали доцільно розкласти на низку елементарних сигналів. Одним з найпоширеніших методів є розкладання складних сигналів на гармонічні коливання, що описуються тригонометричними функціями. Кожне з елементарних гармонічних коливань, на які розкладено досліджуваний сигнал, характеризується частотою, амплітудою і початковою фазою. Зображення амплітуд гармонічних складових на відповідних частотах на осі частот називається амплітудним спектром сигналу. Аналогічне зображення початкових фаз гармонічних складових називається фазовим спектром сигналу. Потужність гармонічного коливання, як відомо, прямо пропорційна квадрату амплітуди коливання, тому потужність сигналу також розкладається на потужності гармонічних складових. Зображення потужності гармонічних складових (квадратів амплітуд) з відповідними частотами на осі частот називається спектральною густиною потужності сигналу. Розкладання сигналу на складові здійснюється за допомогою аналізатора спектра. За формою сигналу аналізатори спектра поділяються на аналогові і цифрові, а за структурою — на послідовні й паралельні. У послідовному аналоговому аналізаторі спектра здійснюється супергетеродинне перетворення частоти досліджуваного сигналу (рис. 9.5). Частота гетеродина змінюється з плином часу за лінійним законом. За таким самим лінійним законом змінюється пилкоподібна напруга, яка подається на горизонтальні відхильні пластини осцилографа. Сигнал різницевої частоти прямує на вузькосмуговий фільтр, який виділяє зі складу досліджуваного сигналу компоненту з поточною частотою. Сигнал з виходу фільтра надходить на демодулятор, який виділяє обвідну сигналу.
Таким чином, переміщуючи частотний діапазон досліджуваного сигналу відносно центральної частоти фільтра, можна послідовно з плином часу одну за одною виділити всі спектральні компоненти сигналу. Досліджуваний сигнал у паралельному аналізаторі спектра подається на набір фільтрів з вузькою смугою пропускання, які перекривають заданий частотний діапазон сигналів (рис.9.6). Кожен з фільтрів пропускає тільки ту складову сигналу, яка потрапляє в його смугу пропускання. Вихідні сигнали фільтрів демодулюються, тобто у вихідних сигналів виділяється обвідна, яка несе інформацію про амплітуду відповідної складової. Якщо тепер вивести амплітуди складових у послідовності їх розміщення на осі частот на осцилограф, то на екрані відбиватиметься амплітудний спектр досліджуваного сигналу.
Сигнал, перетворений в цифрову форму, можна аналізувати за дономогою набору цифрових фільтрів. Для здійснення дискретного перетворення Фур'є аналоговий сигнал необхідно дискретизувати, тобто перетворити в послідовність дискретних значень сигналу. Щоб уникнути спотворень, частоту дискретизації слід вибирати щонайменше вдвічі більшою за верхню межу діапазону частот сигналу. Кожне дискретне значення сигналу за допомогою аналого-цифрового перетворювача перетворюється в цифрову форму, тобто відрізок аналогового сигналу подається послідовністю чисел (рис.9.7). Послідовність чисел, яка є відрізком досліджуваного сигналу, перемножується з послідовностями значень синусної і косинусної функцій.
Спектральний аналіз — сукупність методів визначення складу (наприклад, хімічного) об'єкта, заснований на вивченні спектрів взаємодії матерії з випромінюванням: спектри електромагнітного випромінювання, радіації, акустичних хвиль, розподілу за масою та енергією елементарних частинок та інше. Спектральний аналіз, грунтується на явищі дисперсії світла.
|