Векторлық сигнал анализаторлары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 47 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе3

1 Талдағыштардың құрылымдық сұлбалары6

1. 1 Жүйелі әрекет спектрінің анализаторлары6

1. 1. 1 Параллель әрекет спектрінің анализаторлары10

1. 1. 2 Векторлық сигнал анализаторлары12

1. 2. Ализаторлардың негізгі xapaктеристикасы14

1. 3 Қолданыстағы бағдарламалық-техникалық құралдарға шолу17

1. 3. 1 Aktakom Ack-2041 Осциллографы17

1. 3. 2 DSA спектр Анализаторы19

2 "Спектр Анализаторы" виртуалды құралы22

2. 1 Техникалық тапсырма22

2. 2 NI USB 625123

2. 3 ВҚ іске асыру27

2. 3. 1 Сигнал спектрін есептеудің негізгі алгоритмі27

2. 3. 2 LabVIEW ортасында алгоритмді іске асыру29

2. 4 "Спектр талдағышы"ВК функционалы31

2. 4. 1 Жиілік диапазонының міндеті32

2. 4. 2 Гармониканы есептеу33

2. 4. 3 Гармоника коэффициенттерін есептеу35

3 Эксперименттік бөлім37

3. 1 Сынау37

3. 2 Техникалық сипаттамаларды анықтау40

3. 2. 1 № 1 Эксперимент: жоғарғы шекті диапазонында талдау шешу анықтау41

3. 2. 2 № 2 Эксперимент: мерзімді емес сигналдардың спектрін анықтау44

3. 2. 3 № 3 Эксперимент: тікбұрышты импульстар тізбегінің спектрін анықтау46

4 Әлеуметтік жауапкершілік50

4. 1 Қауіпсіздікті қамтамасыз етудің құқықтық және ұйымдастырушылық мәселелері51

4. 1. 1 Еңбек заңнамасының нормалары51

4. 1. 2 Жұмыс орнын құрастыру кезіндегі ұйымдастыру іс-шаралары52

4. 2 Электромагниттік сәулеленудің жоғары деңгейі53

4. 2. 1 Психофизиологиялық факторлар54

4. 3 Қауіпті факторларды талдау55

4. 3. 1 Экологиялық қауіпсіздік56

4. 3. 2 Төтенше жағдайлардағы қауіпсіздік57

4. 4 Эпидемияның таралуын болдырмау59

Қорытынды60

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі61

Анықтамалар

өлшеу құралы: өлшеуге арналған техникалық құрал

спектр анализаторы: сигнал спектрін визуализациялау және талдау құрылғысы

мультиплексор: бірнеше сигнал кірісі, бір немесе одан да көп басқару кірісі және бір шығысы бар құрылғы

сүзгі: сигналдың жиілік компоненттерінің қалаған компоненттерін бөлуге арналған құрылғы

буфер: бағдарламалық жасақтама ұсынатын және ақпаратты жинауға, тасымалдауға немесе көшіруге арналған аралық деректер қоймасы

виртуалды құрылғы: LabVIEW ортасында жасалған бағдарламалық қосымша

виртуалды қосалқы құрал: LabVIEW ортасында жасалатын, негізгі қосымшаның функцияларының бір бөлігін іске асыруға арналған бағдарламалық қосымша

меандр: 2 ұңғымасы бар тікбұрышты импульстар тізбегі

Белгілер мен қысқартулар

КСТ - катодтық сәулелік түтік;

АЖС - амплитудалық-жиіліктік сипаттама;

ЖБ - жиілік белдеуі;

СТ - спектр талдағышы;

РЛС - радиолокациялық станция;

РЖ - радио жиілігі;

ЖЖС - жоғары жиілікті сәуле;

Бқ - бағдарламалық қамтамасыз ету;

ЖФТ - Жылдам Фурье түрлендіру;

ВҚ - виртуалды құрылғы;

АСТ - Аналогты-сандық түрлендіргіш;

ГБК - гармоникалық бұрмалану коэффициенті;

СБК - сызықтық емес бұрмалану коэффициенті;

ҒЗИ - ғылыми-зерттеу институты;

ЖОО - жоғары оқу орны;

ББЖ - бітіру біліктілік жұмысы;

ЭМӨ - электромагниттік өріс;

ТМӨ - тұрақты магнит өрісі;

ТЖ - төтенше жағдай;

DSA - Dynamic Signal Analyzer;

DAQ - Data Acquisition;

NI - National Instruments;

USB - Universal Serial Bus

Кіріспе

Тақырыптың өзектілігі: Кез-келген инженерлік тәжірибеде өлшемдер маңызды орын алады. Бұл электрлік және радионың сигнал параметрлерін өлшеуге де қатысты. Жалпы өлшеу міндеті-уақыт пен жиілік аймақтарындағы сигналды бақылау және талдау. Сигналдың уақытша компоненті осциллографтардың көмегімен талданады. Алайда, кейбір жағдайларда уақытша аймақта өлшеу қажетті сезімталдыққа ие емес. Сигналдың өзгеруі уақыт өте келе созылуы мүмкін және осциллограф экранында физикалық түрде анықталмайды. [1] сигналдың спектрлік формасы неғұрлым сезімтал. Жиілік аймағында өлшеу спектр анализаторларының көмегімен мүмкін болады.

Спектр анализаторы-жиілік диапазонында тербеліс энергиясының таралуын анықтайтын құрылғы. Спектр анализаторларын қолдану салалары кеңінен танымал. Оларға акустикадағы сигналдарды өңдеу, энергетикалық байланыс жүйелері, сондай-ақ тексеру, ақпаратты кодтау және т. б. жатады. Электрлік емес шамалардың түрлендіргіштерін электр сигналдарына қолдану медицина, ядролық энергетика және механика саласындағы спектр анализаторларын қолдануды кеңейтуге мүмкіндік береді.

Сигнал спектрі ұзақ уақыт бойы тек математикалық абстракция болды. ХІХ ғасырдың басында француз физигі және математигі Жан-Батист Фурье периодтық функцияны әр компонент үшін өзінің амплитудалық мәні бар тригонометриялық компоненттер жиынтығы ретінде ұсынуға болатындығын теориялық тұрғыдан дәлелдеді. Олардың шексіз мөлшерде жинақталуы бастапқы сигналды керемет қалпына келтіреді. [11] радиоэлектрониканың даму процесінде жоғары таңдаулы радиоқабылдағыштар гармоникалық компоненттерді өлшеуге мүмкіндік берді. Бұл принцип бойынша дәйекті әрекет спектрінің алғашқы анализаторлары құрылды. Бұл тәсіл өткізу жолағына негізделген қатаң шектеулерге ие болдықызығушылық жиілігін кесу үшін қолданылатын сүзгі.

Нақты зерттеуде жиілік бойынша ғана емес, талдаудың мүмкін уақыты бойынша да шектеулер бар. Осылайша, зерттеу барысында біз сигналдың қазіргі спектрін аламыз-уақыттың шектеулі шегі бар Фурье түрлендіруінің нәтижесі. Алынған функция жиілікке де, уақытқа да байланысты, бұл уақыт пен жиілік саласындағы зерттеулерді жақындатады. ТПУ-да спектр анализаторлары, атап айтқанда, әртүрлі пәндердің оқу процесінің зертханалық жұмыстарында қолданылады. Спектрді талдау үшін компьютерлік өлшеулерде LabVIEW виртуалды аспаптар жиынтығының немесе NI ELVIS бағдарламалық-аппараттық кешенінің стандартты пакетіне кіретін Бағдарламалық талдағыштар қолданылады. Екі шешім де айтарлықтай шектеулерге ие БПФ алгоритмдеріне негізделген. Стандартты виртуалды құрылғы тек спектр жасайды және талдау құралдары жоқ. Ni ELVIS кешенінің функционалдығы айтарлықтай шектеулі және нақты анализаторлардың мүмкіндіктеріне сәйкес келмейді. Осылайша, студенттерге қазіргі заманғы нақты құрылғылардың функционалдығы туралы толық түсінік беретін, сонымен қатар студенттерді сигналдың спектрлік компоненттерінің типтік үлгілерімен таныстыру үшін мерзімді және мерзімді емес сигналдардың спектрлерін дұрыс көрсететін спектр анализаторына қажеттілік бар.

1 Талдағыштардың құрылымдық сұлбалары 1. 1 Жүйелі әрекет спектрінің анализаторлары

Дәстүрлі архитектурасы бар, бірнеше ондаған жыл бұрын инженерлерге жиілік аймағында алғаш рет өлшеулер жүргізуге мүмкіндік беретін дәйекті әрекет спектрінің супергеродиндік анализаторы. [6] алдымен аналогтық компоненттерде толығымен жасалған, бұл анализаторлар олар қолданылатын қосымшалардың талаптарына сәйкес дамыды. Қазіргі заманғы тербелмелі спектрлік анализаторлар ADC, сандық сигнал процессорлары және микропроцессорлар сияқты сандық компоненттерді қолданады алайда, бұл анализаторларда әлі де қолданылатын ысыру принципі тек бақылау үшін жақсы болжамды мінез-құлқы бар сигналдар. Мұндай анализатордың типтік құрылымдық схемасы 1. 1 суретте көрсетілген.

Сурет 1. 1 Спектрдің супергеродинді анализаторының құрылымдық схемасы

Тербелмелі гетеродиннің модуляциялық сипаттамасы, әдетте, уақыт өте келе сканерлеу генераторынан басқару кернеуінің әсерінен оның тербеліс жиілігі өзгеруі үшін сызықтық болады. [9] гетеродин of жиілігінің ауытқуы сигналдың барлық спектрін қамту үшін көру жолағын реттеу арқылы орнатылады.

Бұл жағдайда, 1. 2-суретте көрсетілгендей, гетеродиннің жиілігі өзгерген сайын, спектрдің құрамдас бөліктері тар жолақты сүзгінің белгіленген жиілігіне қатысты қозғалады, уақыт өте келе мәндері өткізу қабілетін реттеу арқылы белгіленетін осы сүзгінің" kf " өткізу жолағына түседі. Детектордың кірісіне толтыру жиілігі Jph аралық жиілігіне тең және сигналдың спектрлік компонентіне пропорционалды амплитудасы бар сигналдар беріледі

F"(t, ) - f, (t, + f " жиілігінде. [9] анықтаудан және күшейтуден кейін CRT u-тақталарына бейне импульстар беріледі. Х-пластинаға реамер кернеуі қолданылады, ол гетеродиннің жиілік модуляциясындағы модуляциялық кернеу болып табылады.

Сурет 1. 2 Жүйелі әрекет спектрінің анализаторы жұмысының уақыт диаграммасы

CRT экранында спектрдің құрамдас бөліктері тар жолақты сүзгінің ACHX пішінімен анықталған және биіктігі сигнал спектрінің осы бөлігінің спектрлік тығыздығының орташа мәніне пропорционалды болатын тік Жарық жолақтары түрінде байқалады.

Амплитуданың кең диапазонындағы сигналдарды бақылау үшін lin/loge қосқышы арқылы детектормен қатар логарифмдік күшейткіш қосылады. Бұл жағдайда CRT экранындағы спектрлік компоненттердің амплитудасы логарифмдік масштабта көрсетіледі.

Тербелмелі анализаторларда қуаттың жиілікке тәуелділігі зерттелетін сигналды жиіліктің төмендеуімен түрлендіру және оны ажыратымдылық жолағы деп аталатын PH сүзгісінің өткізу қабілеттілігі шегінде қайнату арқылы анықталады. [6] PH сүзгісінің артында орналасқан Детектор таңдалған жолақтың әр жиілігінің амплитудасын есептейді

Мұндай шешім кең динамикалық диапазонды қамтамасыз етеді, бірақ кемшілігі бар - уақыттың әр сәтінде амплитуда тек бір жиілікте есептелуі мүмкін. Бұл тәсіл өлшенген сигнал толық қайнау кезінде іс жүзінде өзгеріссіз қалады деген болжамға негізделген. Сондықтан сенімді өлшеулерді салыстырмалы түрде тұрақты кіріс сигналдары үшін ғана алуға болады. Сигналдың күрт өзгеруімен осы өзгерістердің кейбірін өткізіп жіберуге болады 1. 3-суретте көрсетілгендей, спектр анализаторы fa жиілік сегментін талдайды, ал спектрдің қысқа мерзімді өзгеруі FB сегментінде болады (сол жақтағы сурет) FB сегментіне жеткенде, бұл оқиға анықталмай тоқтайды (оң жақтағы сурет) .

Сурет 1. 3 Спектрді құру кезінде оқиғаны өткізіп жіберу.

Бірізді әрекет спектрінің анализаторлары сенімді бола алмайды мұндай құбылыстарды тіркеңіз, сондықтан оларды көптеген заманауи байланыс құралдарының RF сигналдарын зерттеу үшін қолданған кезде жоғары өнімділікке сенуге болмайды. [13] қысқа мерзімді сигналдарды жіберуден басқа, қазіргі заманғы радио және РЛС жүйелерінде қолданылатын импульстік сигналдардың спектрін дұрыс көрсетпеу мүмкіндігі бар. Тербелмелі анализаторлар импульстік сигналдың спектрін тек бірнеше рет бұралу арқылы алуға мүмкіндік береді. [4]

Бұл жағдайда бұралу жылдамдығы мен ажыратымдылық жолағын таңдауға ерекше назар аударылады.

1. 1. 1 Параллель әрекет спектрінің анализаторлары

Параллель әрекет спектрінің анализаторлары негізінен бір импульстік сигналдардың спектрлерін талдау үшін қолданылады. Сигнал спектрін параллель талдау кезінде F жолақ сүзгілері қолданылады, олардың әрқайсысы белгілі бір жиілікке реттеледі. Құрылымдық схема 1. 4 (а) суретте көрсетілген.

Сурет 1. 4 Параллель әрекет ету спектрін талдаушының құрылымдық схемасы (а), сигналдар мен АХЖ-сүзгілердің спектрлері (б-г)

Спектрі Off жиілік жолағында орналасқан зерттелетін u(t) сигналы барлық сүзгілерге бір мезгілде беріледі. Сүзгілерде бірдей off Өткізу жолағы бар АЖС бар және белгілі бір жиіліктерге реттелген (1. 4-сурет (в) ) . Сүзгілердің шығысындағы сигналдар талданатын процесс спектрінің компоненттерімен анықталады (сурет 1. 4 (г) . Әрі қарай спектрлік компоненттер Д детекторларын анықтағаннан кейін тіркеу құрылғыларына (ТҚ) түседі.

Сүзгінің өткізу қабілеттілігі анализатордың статикалық ажыратымдылығын анықтайды (ha E. ha талдау уақыты үлкен болған жағдайда) . Анализатордың ажыратымдылық қабілеті жақын жиіліктермен спектрдің компоненттерін ажырата білу қабілеті. Сүзгінің өткізу қабілеттілігі неғұрлым тар болса, соғұрлым жоғары болады. [5] кең өткізу қабілеттілігімен бірнеше компоненттер бөлінбейді. Егер сіз жиілік диапазонындағы ыдырау қабілетін жақын компоненттерді бөлуге болатын жұппен бағаласаңыз, онда FP FF сүзгісінің идеалды тікбұрышты АЖС-мен болжауға болады. Қайта сүзгілер үшін fp 2A/. Егер талдау уақыты аз болса, онда динамикалық ыдырау қабілеті бар.

Спектрді дұрыс көбейту үшін қажетті талдау уақытын шамамен келесідей бағалауға болады. Параллельді зерттеу кезінде талдаудың Bpe - і тік бұрышты жиіліктік сипаттамасы бар және K f$ жұмыс жолағы (0, 1 деңгейінен 0, 9 деңгейіне дейін) бар сүзгі шығысындағы кернеуді орнату уақытына тең болуы мүмкін. Сүзгілер теориясынан z - 0, 86 / {BF$) орнату уақыты белгілі, сондықтан Та гу - 1/ {kf$) . [18]

Талдау жылдамдығы сүзгінің өткізу қабілеттілігі кезінде төмендейді. Параллельді анализаторлардың артықшылығы-талдаудың аз уақытында.

Параллельді талдаудағы қателік келесі негізгі факторлармен анықталады: сүзгінің шығысындағы тербелістерді белгілеу уақытының аяқталуы және оның өткізу қабілеттілігіне тәуелділігі, әртүрлі жиіліктерге сәйкес келетін сүзгілердің сипаттамаларының айырмашылығы.

1. 1. 2 Векторлық сигнал анализаторлары

Сандық модуляциясы бар сигналдарды талдау кезінде сигналдың амплитудасы мен фазасы туралы ақпарат алу үшін векторлық өлшеулер қажет. Векторлық сигнал анализаторының жеңілдетілген құрылымдық схемасы 1. 5 суретте көрсетілген.

ЙО. lОG0В0?

фУЛЫр

Сурет 1. 5 Құрылымдық cxeма вектор анализатор

Вектор анализаторы кіріс RH сигналын құрылғының өткізу қабілеттілігі шегінде сандық түрге түрлендіреді және сандық сигнал процессоры пайдаланатын түрлендірілген сигналдың амплитудасы мен фазасы туралы ақпаратты жадқа жазады, ол сигнал анализаторларының құрамына кіретін ADC өлшеу нәтижелерін демодуляциялау, өңдеу және көрсету үшін қолданылады, кең жолақты PH сигналын цифрландырады, содан кейін түрлендіреді. Жылдам Фурье түрлендіру алгоритмдері (FFT) уақыт аймағынан жиілікке түрлендіру үшін қолданылады. Векторлық анализатор модуляция параметрлерін өлшейді, мысалы, FM сигналының жиілігінің ауытқуы, код аймағындағы қуат, вектор қате амплитудасы (EVM) және констелляциялық диаграмма. Сонымен қатар, векторлық сигнал анализаторының көмегімен арнадағы қуатты, қуаттың уақытқа және спектограмдарға тәуелділігін көрсетуге болады.

Осциллограммаларды жадта сақтау мүмкіндігіне қарамастан, векторлық анализаторда қысқа мерзімді өтпелі талдау функциялары шектеулі. Мұндай анализаторлар үшін әдеттегі автоматты сканерлеу режимінде басқа сигналдарды өңдеу алдында жадқа енгізу керек. Кезде дәйекті деректер пакетін өңдеу кезінде құрылғы деректерді тіркеу сәттері арасында пайда болатын оқиғаларға әсер етпейді. Бұл жалғыз немесе сирек кездесетін оқиғаларды әшкерелеуді қиындатады және тіпті мүмкін емес етеді. Жадта осы оқиғаларды бөлектеу үшін сіз осындай кездейсоқ емес оқиғаларға ұшыруды қолдана аласыз. Алайда, векторлық сигнал анализаторларында басқа іске қосу мүмкіндіктері шектеулі. Штифтен тыс жерде іске қосу іс жүзінде мүмкін емес оқиға туралы алдын-ала ақпарат болған жағдайда ғана мүмкін болады. ӨЖ сигналының жалпы қуатын өлшеу негізінде орындалатын ӨЖ деңгейі бойынша іске қосу кезінде күшті сигналдар болған кезде, сондай-ақ сигналдардың амплитудасы емес, жиілігі өзгерген кезде әлсіз сигналдар ажыратылмайды. Осы екі жағдай да басқа динамикалық радиожиілік спектра-ға тән

1. 2. Ализаторлардың негізгі xapaктеристикасы

Жиілік диапазоны сигналдардың спектрлері талданатын жиілік интервалының шекаралық мәндерін сипаттайды. Радио импульстар спектрін талдау жағдайында бұл сипаттама сигналдардың тасымалдаушы жиіліктерінің диапазоны туралы түсінік береді, олардың көмегімен құрылғыны зерттеуге болады. Құрылғының сипаттамаларын салыстырған кезде және радио импульсті зерттеген кезде, оның енін ескеру керек, өйткені соңғысы кейде айтарлықтай болады. [3]

Жиіліктің жұмыс диапазоны негізінен гетеродиннің тербеліс жиілігін қайта құру диапазонымен анықталады (немесе жолақ сүзгісінің орташа жиілігі) . Іс жүзінде анализатордың жұмыс жиілігінің аймағын гетеродин гармоникасын қолдану нәтижесінде кеңейтуге болады.

Ажыратымдылық тжр спе-нің екі құраушысы арасындағы жиіліктер осі бойынша ең аз арақашықтықты анықтайды, онда мыналар болуы мүмкін жеке сызықтар бөлініп, олардың деңгейлері өлшенеді. Үздіксіз спектрлерді талдау кезінде "кесілген" бөліктің ені рұқсат ету қабілетіне байланысты болады.

Қатаң айтқанда, көрші компоненттердің толық бөлінуі мүмкін емес. Бұл әрқашан белгілі бір дәрежеде шартты. Бұл екі жолдан тұратын спектрді талдау мысалында көрінеді (1. 6-сурет) . Бір мезгілде резонаторда екі жиіліктің тербелісі қозғалады және айырмашылық жиілігімен биндер пайда болады. Кернеу, менің индикаторымды бекітеді, бұл қисық сызықтың көрінісі.

Сурет 1. 6 Ажыратымдылық

Тек жолақты сүзгі параметрлерінің функциясы болып табылатын ажыратымдылық статикалық деп аталады. Одан өзгешелік динамикалық рұқсат шающую қабілеті, ол тек параметрлерін сайлау жүйесін біз емес, уақыт. Талдағыштың шынайы ажыратымдылық қабілеті болып табылатын динамикалық ажыратымдылық аспаптың таңдау жүйесінің динамикалық сипаттамасымен анықталады.

Талдау ұзақтығы. Бір түрлі талдау кезінде оның ұзақтығы бір жолақты сүзгінің if өткізу жолағына кері пропорционал болатын тербелістерді орнату уақытымен анықталады. Жүйелі талдау жағдайында оның ұзақтығы зерттеу жұмысының еніне тура пропорционал F және сайлау жүйесінің өткізу жолағының квадратына кері пропорционал.

Осылайша, дәйекті талдаудың ұзақтығы п = F / if бір мезгілден бір есе көп алынады және оны формула бойынша анықтауға болады [5]

Талдау жылдамдығы. Көптеген жағдайларда SPE ktra зерттеулері жоғары жылдамдықты дәйекті талдауды қажет етеді. Алайда, жиілікті өлшеу жылдамдығын арттырған кезде ыдырау қабілеті төмендейді, өйткені анализатордың динамикалық сипаттамасының 2 (1. 6 (б) сурет) статикалық 1-ден айырмашылығы едәуір артады. Негізгі айырмашылықтар келесідей:

- беріліс коэффициенті төмендейді және жиілік неғұрлым тез өзгерсе, соғұрлым маңызды болады;

- резонанстық қисықтың максималды ығысуы жиілікте де, уақыт бойынша да өзгереді, бұл ча стотаның өзгеру жылдамдығының жоғарылауымен жоғарылайды;

- резонанстық қисықтың кеңеюі пайда болады, өйткені резонансқа жақындаған кезде амплитудасы біртіндеп өсіп, уақыт өте келе тербелістермен азаяды; бұл сүзгінің еркін тербелістері мен оны қоздыратын тербелістер арасындағы соққыларға байланысты;

- неғұрлым айқын резонанстық қисық пайда болады, ал жиіліктің өзгеру жылдамдығы жоғарылаған сайын селективтілік нашарлайды.

Сезімталдық. Спектрлік анализаторлар жоғары сезімталдыққа ие құрылғылар болып табылады, өйткені олар әлсіз сигналдарды зерттеу үшін жиі қолданылады. Төмен жиілікті осциллографиялық анализаторлардың сезімталдығы милливольттарда көрінеді. Микротолқынды анализаторлардың сезімталдығы микротолқынды қабылдағыштардың сезімталдығымен бірдей. Төлқұжат әдетте монохроматикалық сигналдарға сезімталдықты көрсетеді. Импульстік сигналдардың спектрлерін зерттеу кезінде сезімталдық әлдеқайда аз және импульстардың ұзақтығына байланысты.

1. 3 Қолданыстағы бағдарламалық-техникалық құралдарға шолу

OAP бөлімінің зертханалық жұмыстарында aktakom ACK-2041 осциллографы құрамында спектр анализаторы қолданылады. Сондай-ақ LabVeiw ортасында ni ELVIS Dynamic Signal Analyzer (DSA) спектрінің виртуалды аспабы. Құрылғылардың кемшіліктері бар, олар төменде сипатталады. Техникалық сипаттамалары мен функционалдығын салыстыру үшін Tektronix rsa603a спектр анализаторы қарастырылады.

1. 3. 1 Aktakom Ack-2041 Осциллографы

Aktakom Ack-2041 сандық осциллографы сұйық кристалды индикаторда визуалды бақылау және олардың амплитудасы мен уақыт сипаттамаларын өлшеу арқылы электр сигналдарының пішінін зерттеуге арналған.

Сурет 1. 7 Aktakom ACK-2041 осциллографының пайда болуы

Осциллографтардың жұмыс принципі кіріс сигналын берілген іріктеу жиілігімен Аналогты-сандық түрлендіруге, кейіннен сандық өңдеу және сұйық кристалды матрицалық түсті немесе монохромды дисплейде көрсету үшін сақтау құрылғысында сандық деректерді тіркеуге негізделген. [7]

Осциллографтың бағдарламалық жасақтамасы жұмыс режимдерін, сандық деректерді өңдеуді, оларды дисплейде көрсетуді, USB дискісіне беруді басқарады. БҚ цифрлық деректерді өңдеудің мынадай функцияларын орындауды қамтамасыз етеді:

- Автоматты өлшеулер (24 параметрге дейін) ;

- курсорлық өлшемдер;

- Фурье жылдам түрлендіру функциясын (FFT) қоса алғанда, математикалық өңдеу.

Aktakom ACK-2041 осциллографының негізгі техникалық сипаттамалары 1-кестеде келтірілген.

Кесте 1

ACK-2041 техникалық сипаттамалары

Сипаттамасы

Мағынасы

Сипаттамасы:

Тік ауытқу арналарының параметрлері

Сипаттамасы:

Рұқсат етілген шектер

ауытқу коэффициентінің салыстырмалы қателігі, %:

- X1 зондымен (1:1) ;

- X10 зондымен (1: 10)

Мағынасы:

± 4

± 5

Сипаттамасы:

Арналардың әрқайсысының ауытқу коэффициентін орнату диапазоны

Мағынасы:

от 2 мВ/дел до 5 В/дел

Сипаттамасы:

Өткізу жолағы (-3 дБ), МГц

Мағынасы:

0-40

Сипаттамасы:

ADC дәрежелерінің саны

Мағынасы:

8

Сипаттамасы:

Көлденең ауытқу арнасының параметрлері

Сипаттамасы:

Сыпыру коэффициентінің рұқсат етілген салыстырмалы қателігінің шектері, %

Мағынасы:

0, 5

Сипаттамасы:

Максималды іріктеу жиілігі, МГц:

Мағынасы:

200 нақты, 2 баламалы

БПФ функциясының болуы іс жүзінде осциллографтың көмегімен спектрді талдауға мүмкіндік береді. Егер гармоникалық коэффициентті өлшеу немесе тербелістерді талдау, қуат көздерінің Шу сипаттамаларын өлшеу және т. б. қажет болса, BPF өзгеруі мүмкін.

БПФ терезесі ол жүзеге асырылатын деректер аймағын (осциллографтар үлгілерінің нүктелерін) анықтайды. BPF теориясы мерзімді сигнал туралы болжамнан туындайды және идеалды түрлендіру үшін нақты сигнал үшін ешқашан мүмкін болмайтын сигналдың бір немесе бірнеше кезеңдерін бөліп көрсету қажет емес. Бұл бастапқы функцияның алшақтығына және есептік жиілік спектрінің бұрмалануына (кеңеюіне) әкеледі.

БПФ терезе функциясы шеттік нүктелердің (старт және Стоп) амплитудасының төмендеуін және нәтижесінде нәтижелердің жақсаруын қамтамасыз ететін терезедегі деректерді іріктеу үшін салмақ коэффициенттерін енгізу арқылы нақты функциялардың үзілу жиектік әсерлерін басу үшін қолданылады. [8] алайда, бұл әрекеттер зерттелетін сигналға бұрмаланулар енгізетінін түсіну керек.

1. 3. 2 DSA спектр Анализаторы

DSA виртуалды құрылғысы ni ELVIS платформасының бөлігі болып табылады. Физикалық тұрғыдан алғанда, платформа жұмыс станциясынан және енгізу-шығару функциясын орындайтын DAQ құрылғысынан тұрады. Жұмыс станциясы зерттелетін объектілердің қосылуын қамтамасыз етеді және зертханалық қондырғының функционалдығын анықтайды.

Бағдарламалық жасақтама жұмыс станциясында және құрылғылар арасында сигналдарды бағыттайтын төмен деңгейден тұрады. Сондай-ақ алынған сигналдарды өлшеуге, өндіруге және талдауға арналған виртуалды құрылғылар жиынтығы. [27]

DSA құралы ni ELVIS енгізу-шығару Модулінің аналогтық кірісін пайдаланады. Ол жылдам Фурье түрлендіру алгоритмдері арқылы спектрді есептейтін BFT анализаторы ретінде параллель типтегі сандық анализаторларға жатады.