Лабораторне завдання. 5.1 Запустити програму 2.4 ГК, використовуючи іконку “Лабораторні роботи” на робочому столі, а потім папку СПР 2

5.1 Запустити програму 2.4 ГК, використовуючи іконку “Лабораторні роботи” на робочому столі, а потім папку СПР 2. Вивчити схему макета.

5.2 Дослідити перетворення гармонічного коливання нелінійним безінерційним колом. Установити значення амплітуди А ₂ = 0 (моногармонічне коливання). Установити коефіцієнти поліному: а ₃ = 0, а ₂ ¹ 0, запустити програму на виконання; потім установити довільне значення а ₃ ¹ 0, запустити програму на виконання. Переконатись, що в першому випадку виникають гармоніки не вище другої, а в другому випадку – не вище третьої. Зафіксувати в робочому зошиті графіки спектрів для двох випадків. Порівняти отримані значення амплітуд гармонік і постійної складової зі значеннями, обумовленими за допомогою спектральної таблиці (див. табл. 1).

5.3 Дослідити перетворення бігармонічного коливання нелінійним безінерційним колом. Установити значення амплітуд і частот коливань і коефіцієнти поліному, задані в домашньому завданні, запустити програму на виконання. Зафіксувати в робочому зошиті графік спектра реакції. Порівняти отримані результати з розрахованими.

5.4 Запустити програму 2.4 СП, використовуючи іконку “Лабораторні роботи” на робочому столі, а потім папку СПР 2. Вивчити схему макета.

5.5 Дослідити перетворення розподілу ймовірності смугового випадкового процесу нелінійним колом. Установити коефіцієнт підсилення К = 1, коефіцієнти поліному а ₁ = 0, а ₂ = 1. Зафіксувати в робочому зошиті графіки густини ймовірності вхідної і вихідної реалізацій процесів. Повторити дослідження при К = 5. Порівняти отримані графіки з теоретичними.

5.6 Дослідити залежність спектра реакції нелінійного кола на смуговий випадковий процес від значення середньоквадратичного відхилення (СКВ) вхідного процесу. Установити коефіцієнти поліному а ₁ = а ₂ = 1. Для зміни СКВ вхідного процесу послідовно установлювати значення коефіцієнта посилення К порядку 0, 5…1, потім 2…3, і 4…5. Зафіксувати в робочому зошиті значення СКВ і графіки спектрів вихідних реалізацій процесів для трьох випадків. Зробити висновки про вигляд спектра реалізації на виході нелінійного кола та його залежність від СКВ вхідної реалізації.

6 Опис лабораторних макетів

Лабораторна робота виконується на комп’ютері в середовищі HP VEE з використанням двох віртуальних макетів.

На рис. 3 наведена структурна схема макета для дослідження проходження гармонічного та бігармонічного коливань через нелінійне безінерційне коло (програма 2.4 ГК). Генератор сигналу виробляє суму двох гармонічних коливань. У макеті установлюються частоти й амплітуди кожного з коливань. Якщо амплітуда одного з коливань дорівнює нулю, то досліджується проходження моногармонічного коливання.

Нелінійне коло описується поліномом степеня n £ 3. Коефіцієнти поліному установлює дослідник. Макет має дисплей, який відображає залежність y = f (x). Дослідник установлює крайні значення x _min і x _max, у межах яких спостерігається залежність. Макет містить також осцилографи й аналізатори спектра вхідного і вихідного коливань.

На рис. 4 приведена структурна схема макета для дослідження проходження випадкового смугового процесу через нелінійне безінерційне коло (програма 2.4 СП). Генератор випадкового смугового процесу формує реалізацію квазібілого шуму з граничними частотами спектра 1000 Гц і 1500 Гц з гауссовим розподілом імовірностей миттєвих значень. Цей процес проходить через підсилювач з регульованим коефіцієнтом підсилення К. Це дозволяє при дослідженні проходження випадкового процесу через нелінійне коло змінювати середню потужність (дисперсію) процесу.

Нелінійне безінерційне коло описується поліномом a ₁ x + a ₂ x ². Коефіцієнти поліному a ₁ і a ₂ установлюються на панелі макета. Макет має дисплей, який відображає залежність y = f (x). Дослідник установлює крайні значення x _min і x _max, у межах яких буде спостерігатись залежність.

Макет містить: осцилографи й аналізатори спектра вхідної і вихідної реалізацій, вимірювачі густини ймовірності вхідної і вихідної реалізацій, вимірювач средньоквадратичного значення вхідної реалізації.

7 Вимоги до звіту

7.1 Назва лабораторної роботи.

7.2 Мета роботи.

7.3 Результати виконання домашнього завдання.

7.4 Структурні схеми досліджень та результати виконання пп. 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 лабораторного завдання (графіки і числові значення).

7.5 Висновки за кожним пунктом завдання, в яких надати аналіз отриманих результатів (збіг експериментальних та теоретичних даних).

7.6 Дата, підпис студента, віза викладача з оцінкою за 100-бальною системою оцінювання.

Література

1 Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1986.

2 Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1988.

Лабораторна робота 2.5
Дослідження узгоджених фільтрів