також обгрунтований вибір частоти дискретизації заданого відеосигналу, смуги пропускання відновлюючого фільтра, що задовольняють похибки відновлення.
Для перевірки основних результатів розрахунку передбачається провести імітаційне моделювання підлягає дискретизації сигналу, безпосередньо самої операції дискретизації і подальшого відновлення сигналу заданих фільтром. Моделювання всіх розрахованих характеристик проводиться в Electronics Workbench 5.12 з використанням літератури [2].
Першочерговим завданням даного розділу є уявлення початкового сигналу методом попереднього чисельного розрахунку, подальшого запису у файл і читання в симуляторі.
Для моделювання необхідна програма розрахунку миттєвих значень сигналу, представлена ??на малюнку 20, реалізована в математичному пакеті MathCAD.
Малюнок 19 - Програма розрахунку миттєвих значень сигналу
Схемотехнічна реалізація відеосигналу представлена ??на малюнку 20.
Малюнок 20 - Схема реалізації відеосигналу в Electronics Workbench
На малюнках 21 представлені графіки модельованого відеосигналу.
Малюнок 21 - вихідний відеосигнал змодельований в Electronics Workbench
Як видно з графіків, відеосигнал сформований правильно.
Практично Дискретизований сигнал можна реалізувати стробированием вихідного безперервного сигналу періодичної послідовністю малих за тривалості імпульсів, повторюваних з частотою дискретизації.
Отже, для реалізації буде потрібно генератор вихідного сигналу (попередній пункт), перемножувач і генератор послідовності уніполярних прямокутних імпульсів великої шпаруватості. Як джерело прямокутних імпульсів будемо використовувати генератор (Function Generator) c параметрами: частота дорівнює частоті дискретизації 3 кГц, амплітуду рівну 0.5В, зсув по вертикалі 0.5В, величину коефіцієнта заповнення 5%.
На малюнку 22 представлена ??схема діскретізатора.
Малюнок 22- Схемотехнічна реалізація діскретізатора
На малюнку 23 представлений продіскретізірованний сигнал в Electronics Workbench.
Малюнок 23 - Продіскретізірованний сигнал
Передбачається, що канал зв'язку, по якому передаються відліки дискретизованого сигналу, є ідеалізованим: перешкоди і шуми в каналі відсутні, частотні характеристики каналу відповідають умовам неспотвореного проходження сигналів будь-якої форми, загасання в каналі 0дБ. Тоді канал зв'язку можна представити як ідеальний провідник.
Схемотехнічна реалізація відновлюючого фільтра є найбільш природним варіантом реалізації. А одним із прикладів такої реалізації є сходова LC-структура реалізація фільтра.
Цей метод розрахунку добре розроблений, а необхідні дані зведені в довідкові таблиці. У таблицях наводяться нормовані значення параметрів L і C для ФНЧ сходового типу. Так, деякий полюс, з частотою зрізу АЧХ в нормованому вигляді записується, де;. Елементи нормуються наступним чином,.
Так як у нас фільтр Баттерворта-Томсона 4-го порядку, то запишемо для нього нормовані значення елементів L1 ^=1.57663; C2 ^=1.32982; L3 ^=0.89557; C4 ^=0.31439 з довідника [1]. Вибравши значення навантаження 100 Ом, і знаючи частоту зрізу 0.81 кГц, розрахуємо параметри за формулами:
; ;
У результаті отримані: L1=31 мГн, C2=2,613 мкФ, L3=18 мГн,
C4=0.6177 мкФ
Так як ми використовуємо пасивний фільтр нижніх частот, то для усунення загасання вводимо підсилювач з коефіцієнтом підсилення 4.
На малюнку 24 представлена ??схемотехнічна реалізація фільтра.
Малюнок 24 - Схемотехнічна реалізація вихідного фільтра нижніх частот 4-го порядку
У підсумковій схемою умисно поставлений підсилювач з коефіцієнтом підсилення 4, для наочності відображення вихідного і відновленого сигналу.
Відновлений сигнал представлений на малюнку.
Малюнок 25 - Відновлений сигнал і вихідний в Electronics Workbench
У результаті проведення моделювання в середовищі Electronics Workbench 5.12 ми переконалися у правильності теоретичних розрахунків, отриманих раніше. Значить нам вдалося ще раз підтвердити правильність теореми Котельникова.
похибка сигнал радіоканал
Висновок
У курсовій роботі було перевірено правильність теореми Котельникова яка говорить що сигнал можна дискретизувати і відновити без втрати інформації. Але це тільки в теорії на практики неперіодичні сигнали мають спектральну щільність яка не має кінця по частоті, а значить можна взяти тільки частину спектру. Фільтрів...
