МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІКТА
кафедра ЗІ
ЗВІТ
до лабораторної роботи № 1
ДОСЛІДЖЕННЯ РІЗНИХ ТИПІВ СИГНАЛІВ
з навчальної дисципліни:
“Основи теорії кіл, сигнали та процеси
в комп’ютерних системах та мережах, частина 2”
МЕТА РОБОТИ
Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками різних типів сигналів.
ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП
Електричним сигналом S(t) називають зміну електричного заряду, струму або напруги в часі.
Розрізняють наступні види сигналів:
1. сигнали, довільні по величині і безперервні в часі. Сюди відносять аналогові сигнали (без розривів) і континуальні сигнали (з розривами) ;
2. сигнали довільні по величині і дискретні в часі (дискретні сигнали) ;
S(t)
3. сигнали квантовані по величині і безперервні в часі (квантовані сигнали );
4. сигнали, квантовані по величині і дискретні в часі (цифрові сигнали ) ;
Рис.1. Різні види сигналів: аналогові, дискретні, квантовані та цифрові.
Усі чотири різновиди сигналів називаються детермінованими, якщо миттєве значення сигналу можна заздалегідь передбачити у будь-який момент часу з вірогідністю 1, тобто абсолютно достовірно. До таких сигналів відносяться, в основному, керуючі і коливальні сигнали. Якщо ж миттєве значення сигналу наперед невідоме і може бути передбачене з вірогідністю < 1, то такі сигнали називаються випадковими. Як правило, усі інформаційні коливання є випадковими. Сюди можуть бути віднесений всі чотири різновиди сигналів див. рис.1.
До випадкових сигналів також відносять шумові коливання, що є суперпозицією різних випадкових сигналів.
Для опису детермінованих сигналів використовують амплітудний-часові характеристики і представлення у вигляді суперпозиції простих коливань.
Для опису випадкових сигналів застосовують методи теорії ймовірності і математичної статистики; випадкові сигнали моделюють детермінованими сигналами.
Розглянемо графік залежності напруги від часу, що є прямокутним імпульсом з різними відхиленнями від ідеальної форми.
Рис.2. Імпульс ідеальної форми. Імпульс реальної форми.
Um- амплітуда імпульсу ;
Uср- середня амплітуда імпульсу ;
UВ1- викид фронту ;
UВ2- викид зрізу ;
і- тривалість імпульсу ;
ф- тривалість фронту ;
ср- тривалість зрізу ;
в- тривалість вершини .
Для сигналів іншої форми можуть додаватися або виключатися деякі параметри.
Окрім сигналів у вигляді одиночних імпульсів широко застосовуються періодичні сигнали рис.3. В цьому випадку до розглянутих вище параметрів додається період повторення сигналу Т, або частота повторення F= 1/T або =2F.
Крім того, часто використовується узагальнений параметр періодичної послідовності імпульсів, який називають шпаруватістю : Q=T/і або коефіцієнт заповнення, який визначається як Kзап=1/Q.
Рис.3. Періодичний сигнал.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
Синтезувати схему рис.4.а), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1(pulse source), яке дає можливість генерувати різні сигнали.
За допомогою системи моделювання перехідних процесів(рис.11) отримати сигнали: дискретний, імпульсний, пилкоподібний, прямокутний та трикутний(рис.7), використовуючи параметри, які пропонуються по замочуванню.
За допомогою системи моделювання перехідних процесів отримати сигнали: імпульсний та прямокутний, використовуючи такі параметри(рис.11 ).
Різні типи сигналів(дискретний, імпульсний, пилкоподібний, прямокутний та трикутний), а також імпульсний та прямокутний сигнали(див. пункт 3) зафіксувати і подати у звіт, а також визначити параметри: vzero, vone, p1, p2, p3, p4, p5.
Синтезувати схему рис.4.б), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1(Sine source ), яке дає можливість генерувати різні гармонічні сигнали.
За допомогою системи моделювання перехідних процесів(рис.11) отримати різні синусоїдальні сигнали(1MH...