КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Анализаторы спектра на основе дискретного преобразования Фурье
Рассмотренное спектральное представление периодических и непериодических сигналов при определенных условиях распространяется и на дискретные сигналы, т.е. на сигналы, полученные из аналоговых путем взятия отсчетов в дискретные моменты времени. Если периодический или непериодический сигнал x(t) преобразован (11.9)
(11.10) где Выражения (11.9) и (11.10) устанавливают взаимнооднозначное соответствие между последовательностью отсчетов Si и ее спектром Ck. Особенностью ДПФ является свойство периодичности спектра Сk и временного ряда Si, что обусловлено процедурой дискретизации. Это свойство создает определенные неудобства при практической реализации ДПФ, что связано с наложением компонентов спектра от соседних периодов. Однако негативный эффект от этого влияния обычно может быть существенно снижен, например, за счет дополнительной фильтрации. Непосредственное вычисление дискретного спектра по (11.9) является громоздкой вычислительной процедурой, требует выполнения большого числа операций, что предъявляет высокие требования к быстродействию вычислительных средств. Требуется провести N2 операций умножения и (N -1)N операций сложения с комплексными числами. Указанные трудности существенно ослабляются при использовании алгоритмов быстрого преобразования Фурье (БПФ). Один из таких алгоритмов предусматривает выделение из исходного временного ряда двух промежуточных подпоследовательностей. Спектры этих подпоследовательностей определяются раздельно, а затем находится спектр всего сигнала. Для нахождения спектра каждой подпоследовательности требуются N2/2 умножений и N(N/2 - 1)/2 сложений. Применение БПФ позволяет уменьшить число проводимых операций приблизительно в N/lgN раз.
Рассматриваемый цифровой анализатор содержит систему на основе сигнального микроконтроллера (СМК), который осуществляет вычисления по алгоритму БПФ (рис. 11.5). Исследуемый сигнал может вводиться как в аналоговой (АЦП входит в состав СМК), так и в цифровой форме. Совокупность кодов, соответствующих мгновенным значениям сигналов в моменты дискретизации, запоминаются в ОЗУ сигнального микроконтроллера. Управление режимами работы СМК осуществляется с внешнего устройства управления (УУ) – центральным процессором. Алгоритм БПФ реализуется по программе, как правило, записанной в ПЗУ. Результаты вычисления запоминаются в ЗУ. Данные из ЗУ далее поступают в ЦАП и канал вертикального отклонения ЭЛТ блока индикации (БИ). Рисунок 11.5 – Структурная схема анализатора спектра на основе БПФ Сигналы, соответствующие частотам исследуемого сигнала, обеспечивают через ЦАП развертку на экране ЭЛТ. На экран цифрового дисплея одновременно с изображением спектра может выводиться алфавитно-цифровая информация о значениях различных параметров спектра исследуемого сигнала.
Дата добавления: 2015-05-10; Просмотров: 959; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |