Амплитудные спектры

2. Получите амплитудные спектры перечисленных выше колебаний в области положительных частот с помощью процедуры FFT. Объедините на одной странице графики сигналов на протяжении одного – двух периодов и их амплитудные спектры в два столбца таким образом, чтобы в одном ряду слева находился сигнал, а справа - его амплитудный спектр. Графики амплитудных спектров должны отображать равные по диапазону частот области спектра, содержащие гармоники с амплитудой не менее (5¸10)% от уровня максимальной по амплитуде гармоники.

Используйте для объединения функцию Merge all Graph Windows (объединить все графические окна) в меню Edit:.

Сопоставьте графики и сделайте выводы о влиянии длительности импульса и скважности колебаний на расположение характерных точек амплитудного спектра – частоты первой гармоники, частоты первого нуля огибающей амплитудного спектра и числа гармоник, располагающемся в интервале, ограниченном сверху частотой первого нуля огибающей.

Сохраните проект для последующего показа преподавателю, минимизировав таблицы FFT, т.е. оставив только столбцы с частотой Freq(X) и амплитудой r(Y).

Добавьте к рабочей таблице еще 2 колонки и рассчитайте в них прямоугольные колебания с амплитудно-временными параметрами как у второго колебания, отличающиеся еще большими значениями скважности: 32 и 64 (т.е. длительность импульса должна быть уменьшена до 2 и 1 отсчета).

Постройте как и в п. 2 на одной странице два столбца графиков сигналов и их амплитудных спектров для второго, четвертого и пятого сигналов. Как можно сформулировать закономерность изменения амплитудного спектра прямоугольного колебания при уменьшении длительности импульса до одного дискретного отсчета (цифрового аналога -импульса)?

Пояснения к расчету периодических сигналов

Приведенные ниже сигналы на протяжении одного периода рассчитывались в соответствующем окне колонки с помощью оператора условия, имеющего структуру:

Expression1?Expression2:Expression3, где Expression2 – выражение, выполняемое в случае истинности Expression1, в противном случае выполняется Expression3.

В свою очередь Expression2 или Expression3 могут также содержать оператор условия.

В расчетных выражениях могут использоваться номера рядов или значения колонки X, изменяющиеся в диапазоне от 0 до 1 или от -1/2 до 1/2. Так, в частности, при расчете сигналов S1 – S16 длительностью T=128 точек по номерам рядов выражение будет иметь следующий вид: i<33?U1:i<65?U2:i<97?U3:U4, где U1, U2, U3, U4 – уровни сигнала, определяемые по графику.

При расчете сигналов S17 – S19 производилось аналогичное сравнение по двум границам i1=44 и i2=86, а при расчете сигнала S20 – по четырем границам i1=22, i2=44, i3=85, i4=107.

Сигналы S21 – S28 содержат одну или несколько линейных функций, коэффициенты которых также могут быть определены из графика. Сигналы S22 – S28 построены относительно центрированной системы координат, формируемой в колонке X.