 |
Часть 4 – Восстановление дискретизированного сообщения
|
|
|
|
Убедившись, что спектр дискретизированнго сообщения содержит основную гармонику исходного сообщения, нетрудно понять, каким образом фильтр нижних частот восстанавливает первоначальное сообщение. ФНЧ пропускает основную гармонику исходного сообщения и подавляет все остальные гармоники. Далее вам предстоит экспериментально восстановить исходное сообщение.
Схему на рисунке 9 можно представить блок-схемой, приведенной на рисунке 10.
Восстановление исходного сообщения осуществляет перестраиваемый ФНЧ (TUNEABLE LOW-PASS FILTER).
В настоящий момент на выходе ФНЧ ничего не должно наблюдаться, поскольку он настроен таким образом, чтобы подавлялись все частотные составляющие, в том числе и сообщение. Однако, частоту среза можно плавно увеличивать путем вращения регулятора Cut-off Frequency Adjust по часовой стрелке.
лавно вращайте регулятор Cut-off Frequency Adjust (Частота среза) перестраиваемого ФНЧ по часовой стрелке до тех пор, пока восстановленное сообщение не появится на экране и хотя бы приблизительно не совпадет по фазе с исходным сообщением.
При Fд-8кГц - наблюдаем на осцилографе sin-гармонический сигнал настроенный плавным вращением регулятора Частота-среза (Cut-off Frequency Adjust)
Часть E – Эффект наложения спектров
ФНЧ позволяет легко восстанавливать исходное сообщение, если частоты ложных гармоник значительно выше, чем частота сигнала сообщения. Например, измерения, проведенные ранее, показали, что частота самой низшей ложной гармоники равна 6 кГц. Следует учитывать, что частоты ложных гармоник определяются частотой дискретизации.
Если частота дискретизации окажется слишком низкой, это приведет к тому, что все ложные гармоники сместятся вниз и часть из них будет пропускаться через ФНЧ вместе с полезными гармониками, несмотря на то, что дискретизированное сообщение все равно будет воспроизводиться как копия исходного сообщения, поскольку оно является функцией постоянной составляющей сигнала выборки. Рассмотренное явление, вследствие которого восстановление сообщения происходит с искажениями, называют эффектом наложения спектров (ализазингом - aliasing).
|
|
|
Эту схему можно представить блок-схемой, приведенной на рисунке 12. В данном случае сигнал выборки берется с функционального генератора, частоту которого можно регулировать.
Изменились ли ложные гармоники дискретизированного сигнала?
Они все уменьшились при частоте дискретизации 1000 Гц.
ПРи частоте 1 кГц наблюдаем на осцилографе sin-гармонический сигнал
ПРи частоте 1 кГц ложные гармоники уменьшились!
Кгц
Спектральный анализ при Fд-3кГц шагом в 200 гц наблюдаем изменение ложных гармоник
При частоте 4кГц идет совмещение апм.гармоник
Спектральный анализ при Fд-10кГц -без наложения спектров
При минимальной Fд-10 кГц наблюдается воcстановления исход сообщения без искажений
Запишите полученное значение частоты дискретизации в таблицу 2.
4 кГц
Заключение
В данной лабораторной работе были исследованы дискретизация сигнала и восстановление сообщения из дискретизированного сигнала. Изучили частотные спектры, и составляющие гармоники сигнала. Нашли полезные и ложные гармоники. Выявили, что частота дискретизации не должна быть меньше удвоенной верхней частоты сообщения, так как, при частоте Fд<2Fc ложные гармоники будут проходить через ФНЧ и восстановленный сигнал получится с помехами. Также наблюдали дискретизацию речевого сообщения, подключив вход УВХ к модулю Speech.
|
|
|
