Анализ спектра сигналов

Результат измерения

Напряжения, В

Уровня, дБ

Напряжения, В

Уровня, дБ

Прямоугольный (импульс)

1

80

16,18

4,89

0,1

0,18

2,1

2

160

1,47

0,95

0,1

0,92

11

3

240

5,29

1,41

0,1

0,62

7,1

4

320

0,88

0,84

0,1

1,1

12

5

400

-2,06

0,59

0,1

1,5

17

6

480

-0,29

0,71

0,1

1,2

14

7

560

-11,67

0,19

0,1

4,6

53

Синусоидальный

1

80

14,41

3,99

0,1

0,22

2,5

2

160

0

0

-

-

-

-

-

3

240

0

0

-

-

-

-

-

4

320

0

0

-

-

-

-

-

5

400

0

0

-

-

-

-

-

6

480

0

0

-

-

-

-

-

7

560

0

0

-

-

-

-

-

Пилообразный (возрастающий)

1

80

10,59

2,54

0,1

0,34

3,9

2

160

4,41

1,28

0,1

0,68

7,8

3

240

1,18

0,86

0,1

1,0

12

4

320

-1,18

0,65

0,1

1,3

16

5

400

-3,53

0,53

0,1

1,6

19

6

480

-5,29

0,42

0,1

2,1

24

7

560

-7,71

0,32

0,1

2,7

32

Рассчитываем абсолютную неопределенность по напряжению по формуле 4.1:

где - предел приведенной погрешности ( в соответствии с МХ анализатора спектров);

- нормирующее значение.

Оцениваем абсолютную неопределенность по уровню по формуле 4.2:



Рассчитываем относительную неопределенность по напряжению по формуле 4.3:

где - абсолютная неопределенность;

A - измеренное значение.

Производим расчеты для всех остальных измерений. Результаты расчетов заносим в таблицу 4.10.

С помощью анализатора спектра можно наблюдать спектры сигналов различной формы. По результатам измерений можно сделать вывод, что для гармонического сигнала основная энергия сосредоточена в первой гармонике и она имеет наибольшую амплитуду. Остальные гармоники появляются вследствие искажения сигнала. В спектре прямоугольного сигнала наблюдается наличие больших нечетных гармоник и маленьких четных гармоник. Чем больше номер гармоники, тем меньше ее амплитуда. В спектре пилообразного сигнала увеличением номера гармоники амплитуда уменьшается. На изображениях спектров видно, что основная энергия сигналов сосредоточена в первых гармониках.

По результатам расчетов, отображенных в таблице 4.10 можно сделать вывод, что погрешность измерения более высоких гармоник увеличивается. Возможно, это связано с тем, что амплитуда таких гармоник достаточно мала и характеристики анализатора не позволяют получить результат измерения с достаточно высокой точностью.

Коэффициент нелинейных искажений и коэффициент гармоник определяются посредством косвенных измерений.

Рассчитываем K_г по формуле 4.4:

где n - последняя измеренная гармоника сигнала.

Рассчитанное значение коэффициента гармоник для сигнала формы 1:

Аналогично рассчитываем и .

Рассчитываем коэффициент нелинейных искажений по формуле 4.5:

где n - последняя измеренная гармоника сигнала.

Для сигнала формы 1:

Аналогично рассчитываем и .

Результаты заносим в таблицу 4.11.

Рассчитываем абсолютную неопределенность коэффициента нелинейных искажений и заносим результаты в таблицу 4.11.

где - сумма квадратов напряжений гармоник без .

где - сумма квадратов напряжений высших гармоник без ,

- сумма квадратов напряжений гармоник без .



Поскольку , а оценка погрешности измерения напряжения гармоник в соответствии с метрологическими характеристиками СИ имеет одно и то же значение для всех гармоник , то:

Оценка погрешности измерения коэффициента гармоник:

где - коэффициент нелинейных искажений,



- оценка абсолютной погрешности измерения коэффициента нелинейных искажений.

Таблица 4.11 - Результаты измерения коэффициента гармоник и коэффициента нелинейных искажений

Форма исследуемого сигнала	Значение Kг	Значение Kни	Абсолютная неопределенность Kг	Абсолютная неопределенность Kни	Результат измерения Kг	Результат измерения Kни
1	0,44	0,40	0,0215	0,0172
2	0	0	0,0251	0,0251
3	0,72	0,59	0,049	0,0259

Коэффициент нелинейных искажений отражает степень отличия формы сигнала от гармонического сигнала. Чем больше значение коэффициента, тем более форма сигнала отличается от синусоидальный.

Коэффициент гармоник отображает влияние величины высших гармоник в спектре сигнала на его форму.

Косвенные измерения этих величин дают результат с достаточно высокой точностью (примерно, 4 - 5%).

3) Для выполнения п.2 берем значение амплитуды из первого задания (в нашем случае U=4В). Выполним задание для нечетного номера варианта - возрастающий пилообразный сигнал. Частоту примем равной 800 кГц (рисунок 4.15).

Рисунок 4.15 - Вид программного окна Генератора

Заходим в программу LESO4 (рисунок 4.16).

Рисунок 4.16 - Вид программного окна LESO4

Заходим в спектрометр (рисунок 4.17) и производим измерения. Результаты измерений заносим в таблицу 4.12.



Рисунок 4.17 - Спектр прямоугольного сигнала типа «меандр»

Аналогично производим измерения для симметричного треугольного и пилообразного (возрастающего) сигнала (рисунок 4.18) и (рисунок 4.19). Результаты измерений заносим в таблицу 4.12.

Рисунок 4.18 - Спектр симметричного треугольного сигнала



Рисунок 4.19 - Спектр возрастающего пилообразного сигнала

Таблица 4.12 - Результаты исследования спектра сигналов различной формы

Форма и частота сигнала	Расстояние между гармониками (fi-fi+1)	Отношение амплитуд высших гармоник к первой (Ui / U1)
Прямоугольный сигнал типа «меандр» F=800 кГц	1-2	760	2	0
	2-3	760	3	0,25
	3-4	760	4	0
	4-5	760	5	0,13
	5-6	760	6	0
	6-7	760	7	0,05
Симметричный треугольный сигнал F=800 кГц	1-2	720	2	0
	2-3	720	3	0,09
	3-4	720	4	0
	4-5	720	5	0,03
	5-6	720	6	0
	6-7	720	7	0,01
Пилообразный сигнал (возрастающий) F=800 кГц	1-2	680	2	0,45
	2-3	680	3	0,25
	3-4	680	4	0,19
	4-5	680	5	0,13
	5-6	680	6	0,09
	6-7	680	7	0,06

4) Для выполнения п.3 настроить анализатор спектра так, чтобы на экране были видны три лепестка спектра, и чтобы они занимали около двух третей ширины экрана. Измерить ширину каждого лепестка спектра видеоимпульсов и отношение максимумов (по уровню и по напряжению) первого и второго лепестков. Зарисовать спектрограмму.

Значение амплитуды берем из первого задания (в нашем случае U=4В).

Значения периода T₁=150 мкс; T₂=310 мкс. Длительность импульса примем равной 110 мкс.

4.1) Устанавливаем наши значения в окне Генератора (рисунок 4.20).

Рисунок 4.20 - Вид программного окна Генератора

Измеряем ширину первого лепестка (рисунок 4.21).

Рисунок 4.21 - Измерение ширины первого лепестка

Измеряем максимум первого лепестка по напряжению (рисунок 4.22) и по уровню (рисунок 4.23).



Рисунок 4.22 - Максимум первого лепестка по напряжению

Рисунок 4.23 - Максимум первого лепестка по уровню

Аналогично производим измерения для второго и третьего лепестка и заносим их в таблицу 4.13.

4.2) Меняем период сигнала (в нашем случае T₂=310 мкс) и производим измерения аналогично пункту 4.1. Результаты заносим в таблицу 4.13.

Таблица 4.13 - Результаты измерения ширины и максимумов лепестков спектра видеоимпульсов

Период	Ширина лепестка, кГц	Максимум лепестка	Отношение максимумов
	1	2	3	U1, В	pU1, дБ	U2, В	pU2, дБ	По напряжению
T1	0,33	0,3	0,25	3,51	12,94	2,31	9,71	1,52
T2	0,11	0,1	0,09	4,56	15,29	1,93	8,24	2,36

Сравниваем огибающие спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов при заданных периодах сигнала T₁ = 150 мкс (рисунок 4.24) и T₂ = 310 мкс (рисунок 4.25).

Рисунок 4.24 - Огибающая спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов при T₁ = 150 мкс

Рисунок 4.25 - Огибающая спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов при T₂ = 310 мкс



По изображениям огибающих спектра периодической последовательности прямоугольных видеоимпульсов можем сделать вывод, что при заданной одинаковой амплитуде сигнала мы получаем разное распределение энергии в зависимости от скважности сигнала.



5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Организация рабочих мест в аудитории 254

ВКР связана с организацией лабораторной работы на кафедре ПДСиМ. Так как в лабораторной работе используются персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ), важно правильно организовать работу студентов в лаборатории.

Аудитория 254 имеет следующие размеры:

? длина - 10м;

? ширина - 5,6 м;

? высота - 3,3 м.

Для того, чтобы вычислить количество рабочих мест для студентов, необходимо знать, что минимальная площадь одного рабочего места для пользователей ПЭВМ с видео дисплейными терминалами на базе электронно-лучевой трубки должна составляет 6 м², а с видео дисплейными терминалами на базе дискретных экранов - 4,5 м².

Найдем площадь данной аудитории по формуле 5.1:

, (5.1)

где S - площадь аудитории,

а - длина аудитории,

b - ширина аудитории.

Поскольку на одно рабочее место потребуется 4,5 м², то можно определить общее количество рабочих мест в аудитории 254:

В аудитории 254 можно разместить 12 рабочих мест.

При размещении рабочих мест с ПЭВМ расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м.

Так как в лаборатории размещено 10 компьютеров можем сделать вывод, что нормы соблюдены.

С учетом того, что в аудитории 254 используются ЖК мониторы, а не видео дисплейные терминалы на базе электронно-лучевой трубки, можно не принимать во внимание требование СанПиН 2.2.2/2.4. 1340-03 по минимальному расстоянию между ПЭВМ.

Схему организации рабочих мест изобразим на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 - схема организации рабочих мест в аудитории 254



5.2 Специальная оценка рабочих мест, оснащенных ПК

Основные требования к ПК и организация рабочего места изложены в Санитарно-эпидемиологических правилах СанПиН 2.2.2/2.4. 1340-03 “Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы”. Требования Санитарных правил применяются для вычислительных электронных цифровых машин персональных и портативных; периферических устройств вычислительных комплексов (принтеры, сканеры, клавиатуру, модемы внешние); устройств отображения информации (видео дисплейные терминалы -- ВДТ) всех типов, условий и организаций работы с ПЭВМ и используются для предотвращения неблагоприятного влияния на здоровье человека нежелательных факторов производственной среды и трудового процесса при работе с персональным компьютером. Рабочие места с использованием ПЭВМ и помещения для их эксплуатации должны соответствовать требованиям Санитарных правил.

Помещения для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение. Эксплуатация ПЭВМ в помещениях без естественного освещения допускается только при соответствующем обосновании и наличии положительного санитарно-эпидемиологического заключения, выданного в установленном порядке.

Не допускается размещение мест пользователей ПЭВМ во всех образовательных учреждениях в цокольных и подвальных помещениях.

Не следует размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи силовых кабелей и вводов, высоковольтных трансформаторов, технологического оборудования, создающего помехи в работе ПЭВМ.

Помещения для занятий оборудуются одноместными столами, предназначенными для работы с ПЭВМ.

При наличии высокого стола и стула, несоответствующего росту обучающихся, следует использовать регулируемую по высоте подставку для ног.

Линия взора должна быть перпендикулярна центру экрана и оптимальное ее отклонение от перпендикуляра, проходящего через центр экрана в вертикальной плоскости, не должно превышать +-5 градусов, допустимое +-10 градусов.

5.3 Зрительная нагрузка при работе с ПЭВМ

Работая на компьютере и просматривая телевизионные передачи, зрительно-мозговой аппарат подвергается максимальной нагрузке, в результате ухудшаются общее самочувствие, и наступает зрительное утомление.

Зрительное утомление проявляется в появлении головных болей, рассеянности, снижении работоспособности глаз.

Упражнения для глаз проводят через каждые 20 - 25 минут работы за персональным компьютером

Выполняются эти упражнения стоя или сидя, при этом нужно отвернуться от экрана.

Упражнения для глаз:

1) Для улучшения зрения делают движения глазами по горизонтали (вверх-вниз), по вертикали (вправо-влево), круговые движения (против часовой стрелки и по часовой стрелки). Моргают глазами в быстром темпе. Сводят глаза к носу.

Так же проводят работу глаз «на расстоянии», для этого можно подойти к окну и сперва посмотреть на какой-либо предмет вблизи (это может быть ветка, дерева, царапина на окне или специально наклеенный кусочек бумаги), а затем перевести взгляд на максимально удаленный предмет за окном.

Любое из этих упражнений нужно проводить больше 6 раз.

2) Для профилактики близорукости нужно откинуться назад, сделав глубокий вдох, после чего, наклонившись вперед, делают выдох.

Положить руки на пояс, повернуть голову направо, посмотреть на локоть правой руки; повернуть голову налево, посмотреть на локоть левой руки, вернуться в исходное положение.

Вытянуть руки вперед, посмотреть на кончики пальцев, поднять руки вверх (вдох), следить глазами за движением рук, не поднимая головы, руки опустить (выдох).

Тренировка должна продолжаться 3-5 минут.

3) Для снятия усталость с глаз нужно посмотреть вдаль не менее 3 секунд, затем поставить палец на расстояние 25-30 см. от глаз, смотреть на него не менее 5 секунд. Опустить руку и снова посмотреть вдаль. Вытянуть большой палец на расстоянии 20-30 см. от глаз, смотреть на палец, сначала двумя глазами, затем закрыть один глаз, потом другой.

Также можно следить за карандашом, перемещая его от кончика носа на расстояние вытянутой руки. Открытыми глазами мысленно рисовать «восьмерку».

Закрыть глаза, после чего помассировать надбровные дуги и нижние части глазниц круговыми движениями - от носа к вискам и наоборот.

Все упражнения делать по 8-10 раз.

Эти упражнения занимают немного времени (не более 5 минут), однако польза от их выполнения значительная: сохранение, а иногда и улучшение зрения.

Утомлением называют краткосрочное понижение работоспособности, возникшее в процессе работы. Утомления развиваются при различных видах деятельности. Различают умственное и физическое утомления.

Снижение продуктивности, умственного труда, падение внимания, трудность сосредоточения, замедленное мышления - признаки умственного утомления. Утомление данного вида характеризуется нарушением нормального взаимодействия процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий головного мозга.

Признаками физического утомления являются снижение мышечной силы, замедление движений, уменьшение их размаха, падение интенсивности работы, нарушение точности, согласованности, ритмичности, координации.

Интенсивность работы влияет на скорость наступления утомления. Чем больше интенсивность, тем быстрее наступает усталость. В зависимости от вида работы различают статическое утомление, которое характеризуется непрерывностью напряжения мышц, и динамическое утомление, характеризующееся ритмичными движениями. Деятельность, требующая напряженного внимания, меняющаяся по амплитуде, силе, направлению, более утомительна, чем автоматизированная, ритмическая, имеющая постоянные характеристики. Это обусловлено тем, что при динамической работе идет чередование процессов сокращения и расслабления мышц. Сокращаясь, работают в качестве микронасосов, которые облегчают кровообращение и выполняют функцию «периферического сердца». А при статической работе напряжение на мышцы длится непрерывно, сосуды в них постоянно сдавлены, и затрудняется кровообращение. В результате происходит застой крови, в мышцах и организме накапливаются продукты неполного окисления.

Для снятия статического утомления проводят физкультминутки:

1) Для общего воздействия нужно встать на носки, поднять руки вверх и потянуться за ними, после чего отпустить руки вниз и наклонить голову вперед. Делать в быстром темпе.

Встать в стойку «ноги врозь», руки положить на пояс и делать наклоны туловищем вправо-влево. Делать в среднем темпе. Эти упражнения повторить не менее 10 раз.

2) Для улучшения мозгового кровообращения рекомендуется делать наклоны и повороты головы, дыхательные упражнения, особенно дыхание через нос. Эти упражнения усиливают мозговое кровообращение, повышают его интенсивность и облегчают умственную деятельность.

5.4 Пожарная безопасность в ВУЗе

Персональная ответственность за обеспечение пожарной безопасности в зданиях учебных учреждений, в соответствии с действующим законодательством возлагается на их руководителей. Ответственных за пожарную безопасность отдельных помещений (кабинеты, мастерские, лаборатории), электросетей и т.п. определяет руководитель учреждения.

Учебные заведения относятся к объектам с массовым пребыванием людей, поэтому особое внимание здесь должно уделяться содержанию путей эвакуации. Каждое учебное здание должно иметь не менее двух эвакуационных выходов: если один из них отрезан огнем, для спасения учащихся используется другой. Запасные выходы должны быть свободными и иметь надпись "Запасный выход". Категорически запрещается забивать их гвоздями наглухо. Все двери эвакуационных выходов должны свободно открываться в сторону выхода из помещений. При пребывании людей в помещении двери могут запираться лишь на внутренние легкооткрывающиеся запоры.

Лестницы - важнейший путь эвакуации. Вот почему нельзя под лестничными маршами устраивать кладовые. Лестничные клетки, используемые для эвакуации, должны иметь боковое естественное освещение через окна в наружных стенах. Запрещается отделывать пути эвакуации и учебные помещения деревом, пластиком и др. горючими материалами. В случае пожара это чревато серьезными последствиями.

В зданиях учебных учреждений запрещается устраивать на путях эвакуации пороги, турникеты, раздвижные вращающиеся двери и другие устройства, препятствующие свободной эвакуации людей. Нельзя устанавливать металлические решетки и жалюзи на окнах: в случае опасности окна могут стать дополнительными путями эвакуации.

Пожарная профилактика - это комплекс инженерно-технических и организационных мероприятий, направленных на обеспечение противопожарной защиты объектов народного хозяйства. Целью пожарно-профилактической работы является поддержание в стране высокого уровня пожарной безопасности в городах, населенных пунктах, местах концентрации материальных ценностей и на объектах народного хозяйства путем приведения их в образцовое противопожарное состояние.

Основными задачами профилактической работы являются: разработка и осуществление мероприятий, направленных на устранение причин, которые могут вызвать возникновение пожаров; ограничение распространения возможных пожаров и создание условий для успешной эвакуации людей и имущества в случае пожара; обеспечение своевременного обнаружения возникшего пожара, быстрого вызова пожарной охраны и успешного тушения пожара.

Профилактическая работа на объектах включает: периодические проверки состояния пожарной безопасности объекта в целом и его отдельных участков, а также обеспечение контроля за своевременным выполнением предложенных мероприятий; проведение пожарно-технических обследований объекта представителями Государственного пожарного надзора (Госпожнадзора) с вручением предписаний, установление действенного контроля за выполнением предписаний и приказов, изданных по ним; постоянный контроль за проведением пожароопасных работ, выполнением противопожарных требований на объектах нового строительства, при реконструкции и переоборудовании цехов, установок, мастерских, складов и других помещений; проведение бесед-инструктажей и специальных занятий с рабочими и служащими объекта по вопросам пожарной безопасности (а также с временными рабочими других предприятий и организаций, прибывших на объект) и других мероприятий по противопожарной пропаганде и агитации; проверку исправности и правильного содержания стационарных автоматических и первичных средств пожаротушения, противопожарного водоснабжения и систем извещения о пожарах; подготовку личного состава добровольных пожарных дружин и боевых расчетов для проведения профилактической работы и тушения пожаров и загораний; установку в цехах, мастерских, складах и на отдельных агрегатах систем пожарной автоматики.

Последовательность действий при пожаре в учебном заведении:

1) Тревога

Любой человек - студент, ученик или член персонала - при обнаружении пожара должен без колебаний поднять тревогу о пожаре. Оповещение о пожарной тревоге в любой части здания должно служить сигналом для полной эвакуации из всего здания, а не только из его части.

2) Вызов пожарной охраны

О любом возникновении пожара, даже самого небольшого, или же о подозрении на пожар нужно немедленно сообщить пожарной охране наиболее быстрым способом. Должно быть предусмотрено дублирование вызова пожарной охраны. Очень важно, чтобы не было задержки в выполнении вызова; студент немедленно сообщает о возникновении пожара преподавателю или любому члену персонала, который должен доложить по инстанции и убедиться, что пожарная охрана вызвана.

3) Эвакуация

Услышав тревогу, студенты должны встать у своих парт и по указанию преподавателя, ответственного за аудиторию, покинуть ее по одному и идти к сборному пункту. Сумки, портфели, одежду оставить на местах. Если есть, воспользоваться марлевыми повязками для защиты органов дыхания. Группы должны идти ровным, размеренным шагом, преподаватель следует позади с журналом группы. В конце цепочки необходимо оставить самых рослых и физически развитых студентов, чтобы в случае необходимости они смогли оказать помощь более слабым; необходимо закрыть дверь аудитории и все остальные двери по пути эвакуации, которыми во время эвакуации больше никто не будет пользоваться. Учащиеся должны выходить из здания учебного заведения по наиболее безопасному и кратчайшему пути.

Следует предусмотреть помощь для студентов-инвалидов и студентов с неуравновешенным характером. Может получиться так, что журналы групп в момент тревоги не находятся у преподавателей, поэтому их необходимо принести к месту сбора как можно быстрее, чтобы произвести полную перекличку. Разговоры и смех во время эвакуации должны быть запрещены с тем, чтобы слышны были даваемые указания. Выйдя к лестнице, студенты из одной группы должны держаться вместе и не бежать толпой, а организованно спускаться по одному, только с одной стороны лестницы, оставляя другую сторону лестницы для прохода других групп, за исключением случаев, когда лестница очень узкая. Не допускается, чтобы отдельные люди или целые группы обгоняли друг друга.

Все, кто не присутствует в аудитории во время сигнала тревоги (например, находится в туалетах, коридорах и т. п.), должны немедленно идти к месту сбора и присоединиться к своей группе. Никому из студентов не разрешается возвращаться в здание, например, за одеждой, книгами и пр., до тех пор, пока не будет дано разрешение пожарной охраны или - в случае тренировки - ректора ВУЗа.

4) Сбор

Место сбора должно быть заранее согласовано. Придя на место сбора, каждая группа должна занять определенное место и находиться там, не расходясь до специального указания.

5) Перекличка

Немедленно по прибытии групп на место сбора должна быть проведена перекличка, если возможно - по журналам, и каждое ответственное лицо должно немедленно сообщить о присутствии своей группы в полном составе.

Если кого-то не хватает, персонал должен немедленно начать поиски.



Заключение

В выпускной квалификационной работе бакалавра был рассмотрен теоретический материал по измерениям и анализу спектра сигналов различной формы, описано измерительное оборудование с указанием основных метрологических характеристик, приведена методика проведения измерения цифровым анализатором спектра сигналов, но и коэффициентов нелинейных искажений и гармоник.

На основании составленного описания и проведенных измерений были разработаны материалы, которые могут быть использованы в учебном процессе для изучения способов анализа спектра сигналов, проведения экспериментальных измерений, обработки результатов в рамках дисциплины метрологического профиля.

Также в работе были описаны основные требования по безопасности работы с измерительным оборудованием, требования по организации рабочего места в учебной лаборатории, требования пожарной безопасности.



Библиография

1 Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: учебное пособие для вузов/Б.П. Хромой, А.В. Кондинов, А.Л. Синявский и др.; Под редакцией Б.П. Хромого. - М.: Радио и связь, 1986. - 424 с.

2 Метрология и электрорадиоизмерения телекоммуникационных системах: учебник для вузов/В.И. Нефедов, А.С. Сигов, В.К. Битюков и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2005. - 599 с.

3 Дворкович В.П. Метрологическое обеспечение видеоинформационных систем [Электронный ресурс]/ Дворкович В.П., Дворкович А.В.- Электрон. текстовые данные.- М.: Техносфера, 2015.- 784 c.- Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/58862.html.- ЭБС «IPRbooks»

4 Дворкович В.П. Оконные функции для гармонического анализа сигналов [Электронный ресурс]/ Дворкович В.П., Дворкович А.В.- Электрон. текстовые данные.- М.: Техносфера, 2016.- 216 c.- Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/58895.html.- ЭБС «IPRbooks»

5 Горлов Н.И., Запасный И.Н., Сметанин В.И. Оценка инструментальных погрешностей при экспериментальных исследованиях : Учебно-методическое пособие. - 2-е изд., испр. и доп. / Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики; каф. передачи дискретных сообщений и метрологии. - Новосибирск, 2015. - 26 с.

6 Методические указания к лабораторной работе «Анализ спектра сигналов и измерение нелинейных искажений» по курсу «Метрология, стандартизация и управление качеством»/Н.И. Горлов, И.Н. Запасный, В.И. Сметанин, Ю.А. Пальчун. - Новосибирск: НЭИС, 1990. - 17 с.

7 Запасный И.Н., Сметанин В.И. Метрология систем телекоммуникации. Упражнения и задачи: учебное пособие. - Новосибирск: СибГУТИ, 2000. - 56 с.

8 Консультационно-информационный ресурс «Точность-Качество».- URL: http://www.micromake.ru/old/msisbook/msismetrol7.htm (Дата обращения: 16.04.2017).

9 Файловый архив студентов «StudFiles».- URL: http://www.studfiles.ru/preview/4059818/ (Дата обращения: 19.04.2017).

10 Генератор сигналов произвольной формы для IBM PC-совместимых компьютеров ГСПФ-05 (ГСПФ-051; ГСПФ-052; ГСПФ-053). Руководство по эксплуатации. - М.: ЗАО «Руднев-Шиляев», 2004. - 92 с.

11 Анализатор сигналов LESO4. Инструкция по эксплуатации. - Новосибирск: СибГУТИ, 2010. - 16 с.



Приложение А

Таблица А1 - Общие характеристики модификации ГСПФ-052

Максимальный объем буфера данных, (Слов)	262144
Число разрядов ЦАП	14
Максимальная частота дискретизации ЦАП, МГц	100
Шина интерфейса с ПЭВМ	PCI
Тип разъемов основного выхода, выходов ТТЛ и входа внешнего запуска	BNC
Потребляемая преобразователем мощность от ПЭВМ не более	9 Вт (Плюс 5 В; 1,8 А)
Время установления рабочего режима	Не более 5 мин.
Время непрерывной работы	Не менее 24 ч.
Габариты преобразователя	195*102*20 мм
Масса преобразователя, г	Не более 200
Требования к ПЭВМ	IBMPC-совместный компьютер. Процессор типа IntelPentiumIили выше. Объем ОЗУ не менее 32 Мб. ОС Windows-98 или выше. Необходимый свободный объем на жестком диске ПЭВМ для ПО ГСПФ-05 не менее 1 Мб.

Приложение Б

Таблица Б1 - Технические характеристики основного выхода модификации ГСПФ-052

Характеристики генератора	Сигналы
	Синусоидальная форма	Треугольная форма	Прямоугольная форма	Прямоугольная форма типа «меандр»
Диапазон частот, Гц
Диапазон установки длительности сигнала прямоугольной формы, с
Дискретность установки частоты	0,001 f
Относительная погрешность установки частоты, %	0,01	0,1
Нестабильность частоты за любые 15 мин работы не превышает, %	0,001
Нестабильность частоты за любые 3 ч работы не превышает, %	0,005
Диапазон амплитуд сигналов на нагрузке Ом, В
Относительная погрешность установки амплитуд на участках диапазона частот сигнала синусоидальной формы на нагрузке Ом не превышает, %	От нижнего значения диапазона частот до 1 МГц	2,5	-
	От 1 МГц до 5 МГц	5,0	-
	От 5 МГц до верхнего значения диапазона частот	10,0	-
Уровень постоянной составляющей	Не превышает 10 мВ на максимальной амплитуде сигнала
Встроенный аттенюатор обеспечивает ступенчатое ослабление амплитуды при работе на согласованную нагрузку Ом на, дБ	0; 6; 12; 18; 24; 30; 36; 42
Погрешность ослабления аттенюатора при работе на согласованную нагрузку Ом не превышает, дБ	0,5
Полярность сигналов треугольной формы с фиксированной длительностью фронта или среза, прямоугольного сигнала (в том числе типа «меандр») постоянного напряжения	-	Положительная или отрицательная
Коэффициент гармоник синусоидального сигнала на участках диапазона частот не превышает, %	От нижнего значения диапазона частот до 100 кГц	0,1	-
	От 100 кГц до 200 кГц	0,3	-
Длительность фиксированного фронта или среза треугольной формы с фиксированной длительностью фронта или среза не превышает, нс	-	25	-
Отношение гармоник синусоидального сигнала по отношению к основной на участках диапазона частот не превышает, дБ	От 200 кГц до 1 МГц	50	-
	От 1 МГц до 5 МГц	40	-
	От 5 МГц о 10 МГц	30	-
Коэффициент нелинейности сигнала треугольной формы на участках диапазона частот не превышает	От нижнего значения диапазона частот до 200 кГц	-	0,5	-
	От 200 кГц до верхнего значения диапазона частот	-	1	-
Длительность фронта или среза сигнала прямоугольной формы (в том числе типа «меандр») не превышает, нс	-	25
Выброс на вершине импульса сигнала прямоугольной формы (в том числе типа «меандр») не превышает, %	-	5
Время установления до значения неравномерности не более 2% на вершине импульса сигнала прямоугольной формы (в том числе типа «меандр») не превышает, нс	-	45
Погрешность установки длительности сигнала прямоугольной формы (в том числе типа «меандр»), нс	-
Значение частоты среза ФНЧ, МГц	10,7
Диапазон амплитуд постоянного напряжения, В
Относительная погрешность установки амплитуды постоянного напряжения не превышает, %	0,5
Нестабильность амплитуды постоянного напряжения за любые 15 мин работы не превышает, %	0,05
Нестабильность амплитуды постоянного напряжения за любые 3 ч работы не превышает, %	0,1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Приложение В

Таблица В1 - Особенности измерительного комплекса LESO4

Напряжение питания	5 В от шины USB ПК
Потребляемая мощность	Не более 2 Вт
Размеры	160х85х37 мм
Масса прибора	0,35 кг
Количество каналов	4 независимых канала
Полоса пропускания	5 МГц
Частота дискретизации в реальном времени	До 50 МГц
Диапазон входных напряжений	До 20 В
Длина памяти	До 16к отсчетов на каждый канал
Интерфейс	USB, под ОС Windows XP и старше, Linux
Питание и управление	По USB
Функциональные возможности	Функциональность осциллографа
	Анализатор спектра
	Режим цифрового вольтметра
	Возможность оперативной модернизации ПО

Таблица В2 - Характеристики измерительного комплекса LESO4

Характеристика	Параметр	Значение
Вход	Количество каналов	4
	Полоса пропускания	5 МГц
	Вертикальное разрешение	8 бит; С увеличением коэффициента развертки, разрешение увеличивается
	Коэффициент отклонения	100 мВ/дел, 250 мВ/дел, 1 мВ/дел, 2,5 мВ/дел, 5 В/дел
	Входное сопротивление	Не менее 1 МОм, Не более 18 пФ
	Погрешность коэффициента отклонения	Не более 2% от полного диапазона
	Макс. входное напряжение	50 В (при включенном питании)
Вход	Тип связи	Открытый/закрытый вход
Временные характеристики	Частота дискретизации	50 МГц
	Коэффициент развертки	0,5 мкс/дел ... 2мс/дел (шаг 1-2-5)
	Размер буффера	1к - 16к выборок на канал
Синхронизация	Источник	Каналы: A, B, C, D
	Режимы	По левому краю, по центру, по правому краю
	Тип	По фронту, по спаду
Измерения и вычисления	Измерение	Среднее, среднеквадратическое, средневыпрямленное, амплитудное максимальное, минимальное напряжение, размах, период, частота, математическое ожидание, дисперсия
	Курсорные измерения	Период, амплитуда, частота, амплитуды гармоник
Спектральный анализ	Диапазоны частот	0 - 2,5 кГц ... 0 - 5000 кГц (шаг 5-10-25)
	Диапазоны амплитуд	+30 дБ - -40 дБ
	Тип окон	Прямоугольное, треугольное, плоская вершина, Хеннинга, Хемминга, Блэкмана, Блэкмана - Харриса, Бохмана, Парцена, Уэлша, Кайзера, Гаусса
	Режимы	Линейный (В), логарифмический (дБ) масштаб по вертикали
	Опции	Выбор отображаемой части спектра
Плотность распределения (гистограмма)	Опции	Установка границ диапазона, выбор количества шагов
	Измерение	Математическое ожидание, дисперсия
Возможности программы	Сохранение данных	Графический файл (png, jpg, bmp) или отсчеты (txt)
	Поддержка ОС	WinXPи старше, Linux

Основные характеристики анализатора спектра сигналов

С помощью анализатора спектра можно наблюдать спектр исследуемого сигнала с частотой из диапазона 0 - 5000 кГц.

Полоса обзора определяется установленным коэффициентом развёртки осциллографа (таблица В3).

Таблица В3 - Соотношение коэффициента развёртка и полосы обзора анализатора спектра

Коэффициент развёртки, время/дел	Полоса обзора анализатора	Коэффициент развёртки, время/дел	Полоса обзора анализатора
0,5 мкс/дел	0 - 10000 кГц	50 мкс/дел	0 - 100 кГц
1 мкс/дел	0 - 5000 кГц	100 мкс/дел	0 - 50 кГц
2 мкс/дел	0 - 2500 кГц	0,2 мс/дел	0 - 25 кГц
5 мкс/дел	0 - 1000 кГц	0,5 мс/дел	0 - 10 кГц
10 мкс/дел	0 - 500 кГц	1 мс/дел	0 - 5 кГц
20 мкс/дел	0 - 250 кГц	2 мс/дел	0 - 2,5 кГц

Вертикальная шкала напряжения масштабируется автоматически; шкала уровня фиксированная.

Предел допускаемой основной приведённой погрешности измерения напряжения не превышает 2%.

Размещено на Allbest.ru