Анализ прохождения сигналов через линейные цепи. Парфенов В.И. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

12
Выводим значения энергий сигнала на входе E
j
1 и выходе E
nj
2
,
линейной системы , а также отношение
EE
jnj
12/
,
:
E1
j
636.61977
954.92966
E1
1
E2
,n 1
3.61894
3.01529
2.66208
2.33711
1.58131
1.45902
1.26957
E1
2
E2
,n 2
2.40333
2.10756
1.9305
1.76395
1.3551
1.28457
1.17155
E2
,n 1
175.91351
211.13044
239.14379
272.39672
402.58999
436.33425
501.44389
E2
,n 2
397.33584
453.09717
494.65523
541.35788
704.69118
743.38645
815.09942
Из анализа полученных таблиц сделать вывод о том, как это
уменьшение энергии зависит от соотношения между постоянной времени
цепи
τ
и шириной спектра входного сигнала
ω
0
.
ЗАДАНИЕ 4.7. Используя полученное выражение для частотного
коэффициента передачи
K (,)
ω
τ
, найти теоретически его предельные
выражения при
ωτ
<<
1
((,))K1
ω
τ
и при
ωτ
>>
1
((,))K 2
ω
τ
. Определить
по их внешнему виду какого типа преобразования осуществляет
рассматриваемая цепь в этих условиях. Изобразить модули
коэффициентов передачи |(,)|,|(,)|KK
ω
τ
ω
τ
1 и |(,)|K 2
ω
τ
при
минимальном и максимальном значениях параметра
τ
. Найти
спектральные плотности сигнала на выходе линейной цепи при
использовании полученных приближенных выражений для коэффициента
передачи при
ωτ
<<
1
-
SK10(,,)
ω
ω
τ
и
ωτ
>>
1
-
SK20(,)
ω
ω
. Построить
модули спектральных плотностей сигнала на выходе цепи при
произвольных значениях
ωτ
, а также при
ωτ
>>
1
и
ωτ
<<
1
. Сравнить эти
графики и определить области значений параметров
τ
и
ω
0
, в которых
работают рассматриваемые приближения .
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ. Полагая в выражении для
коэффициента передачи Kjj(,)()
ω
τ
ωτ
ωτ
=
+
1 условие
ωτ
<<
1
выполненным, получаем
KKj(,)(,)
ω
τ
ω
τ
ωτ
=
1
. (4.11)
Если же выполняется условие
ωτ
>>
1
, то
K
K
,
ω
τ
ω
=
2
1
. (4.12)
Очевидно , что коэффициент передачи
K1(,)
ω
τ
соответствует идеальному
дифференцирующему устройству, а коэффициент передачи
K
2
ω
-
повторителю с единичным коэффициентом передачи. Следовательно ,
рассматриваемая линейная система осуществляет различные
                                        12
В ыв од им значения энерг ий сиг нала на в ход е E 1 j и в ыход е E 2 n, j
линей ной системы, а такж е отношение E 1 j / E 2 n, j :
                                                        E1 1    E1 2
       E1 j
                      E2 n , 1    E2 n , 2            E2 n , 1 E2 n , 2
        636.61977
        954.92966     175.91351    397.33584           3.61894 2.40333
                      211.13044    453.09717           3.01529 2.10756
                      239.14379    494.65523           2.66208  1.9305
                      272.39672    541.35788           2.33711 1.76395
                      402.58999    704.69118           1.58131  1.3551
                      436.33425    743.38645           1.45902 1.28457
                      501.44389    815.09942           1.26957 1.17155
       И з анализа полу ченных таб лиц сд елать в ыв од о том, как это
у мень шение энерг ии зав исит от соотношения меж д у постоянной в ремени
цепи τ и шириной спектра в ход ног о сиг нала ω0 .

       ЗА Д А Н И Е 4.7. И споль зу я полу ченное в ыраж ение д ля частотног о
коэф ф ициента перед ачи K (ω, τ ) , най ти теоретически ег о пред ель ные
в ыраж ения при ωτ << 1 ( K1(ω, τ )) и при ωτ >> 1 ( K 2(ω, τ )) . О пред елить
по их в нешнему в ид у каког о типа преоб разов ания осу щ еств ляет
рассматрив аемая цепь         в     этих у слов иях. И зоб разить      мод у ли
коэф ф ициентов     перед ачи | K (ω, τ )|,| K 1(ω, τ )| и | K 2(ω, τ )| при
минималь ном и максималь ном значениях параметра τ . Н ай ти
спектраль ные плотности сиг нала на в ыход е линей ной цепи при
исполь зов ании полу ченных приб лиж енных в ыраж ений д ля коэф ф ициента
перед ачи при ωτ << 1 - SK1(ω, ω 0, τ ) и ωτ >> 1 - SK 2(ω, ω 0 ) . Построить
мод у ли спектраль ных плотностей сиг нала на в ыход е цепи при
произв оль ных значениях ωτ , а такж е при ωτ >> 1 и ωτ << 1 . Срав нить эти
г раф ики и опред елить об ласти значений параметров τ и ω0 , в которых
раб отают рассматрив аемые приб лиж ения.

       ПРИ М ЕР ВЫ ПО ЛН ЕН И Я. Полаг ая в                      в ыраж ении д ля
коэф ф ициента перед ачи K (ω, τ ) = jωτ (1 + jωτ ) у слов ие ωτ << 1
в ыполненным, полу чаем
                         K (ω, τ ) ≈ K 1(ω, τ ) = jωτ .                       (4.11)
Е сли ж е в ыполняется у слов ие ωτ >> 1 , то
                           K (ω, τ ) ≈ K 2(ω ) = 1.                           (4.12)
О чев ид но, что коэф ф ициент перед ачи K1(ω, τ ) соотв етств у ет ид еаль ному
д иф ф еренциру ющ ему у строй ств у , а коэф ф ициент перед ачи K 2(ω ) -
пов торителю с ед иничным коэф ф ициентом перед ачи. След ов атель но,
рассматрив аемая       линей ная       система       осу щ еств ляет     различные