МАРСОХОД

Open Source Hardware Project

Спектр сигнала

Считается, что любой периодический сигнал можно представить суммой других, более простых сигналов.

В радиотехнике обычно используют представление сигналов в виде суммы более простых функций от времени синусов или косинусов. Чтобы проиллюстрировать этот факт мы написали простую online программу - поэкспериментироуйте с ней.

Sine waves form square signal.
S(t)

Прямоугольные импульсы, меандр
Треугольные импульсы, ПИЛА

В этой интерактивной программе можно добавлять или убирать компонент-синусоиду. Для этого просто кликнете левую кнопку мыши на спектральной компоненте (палочка синего цвета на спектре). Таким образом, вы сможете синтезировать сигналы состоящие из разных "наборов" синосоидальных компонент.

Здесь можно увидеть, что прямоугольный сигнал, меандр, можно представить в виде суммы бесконечного числа нечетных гармоник убывающей амплитуды.

Треугольный сигнал так же может быть представлен в виде суммы нечетных гармоник, только фаза некоторых сигналов синусоиды сдвинута на 180 градусов.

Здесь на рисунке два графика.

Вверху - график сигнала. Это функция от времени. Например, это может быть изменение напряжения на нагрузке, подключенной к источнику сигналов.

Внизу спектральное представление сигнала. Показывает какие синусоидальные компоненты, с какой амплитудой и фазой присутствуют в оригинальном периодическом сигнале. Мы показываем только несколько первых, наиболее сильных компонет, другие (их бессчетное множество) гораздо меньшей амплитуды, но они так же вносят свой вклад в формирование итогового сигнала.

Понятие спектра очень важно для радиотехники., Дальше, опираясь на знания о спектре, можно рассуждать о принципах модуляции сигнала, задумываться о типах модуляции (амплитудной, частотной) для передачи сигнала на расстояние.

PS: это мой первый опыт создания интерактивных online программ (с использованием языка Javascript). Так что возможны глюки и  баги программ. Надеюсь мы сможем их оперативно починить, если они вдруг обнаружатся.

PS2: скоро деь радио. 7 мая (25 апреля по старому стилю) 1895 года русский физик Александр Попов продемонстрировал первый сеанс радиовязи.

 

Комментарии  

0 #9 Анна 17.01.2017 19:18
автору респект и огромная благодарность. Так просто и наглядно объяснить сложный (для меня) материал. Спасибо большое, в проге глюков необнаружено
0 #8 Владислав 14.06.2014 22:14
Поддерживаю ALEXAVR. хотелось бы увидеть что нибудь связанное с преобразование Фурье в ПЛИС
+2 #7 igor_m 31.08.2013 13:53
Для треугольного сигнала Ваша формула неверна. В знаменателях должны стоять квадраты коэф-тов (..-1/9..+1/25. .-1/49 и т.д. )
0 #6 дима 26.08.2013 18:28
Я немного знаю javascript. я очень поражен вами. Написать такой js этот талант. Сколько вы имеете опыт программировани я вообще?
0 #5 failguy 12.05.2013 20:16
Цитирую foxit:
Вопрос

А как из меандра выделить синусоиду и наоборот из синусоиды получить меандр?

Выделить синусоиду - фильтром, сделать меандр из синусоиды - например компаратором.
+5 #4 AlexAVR 04.05.2013 18:46
Огромная просьба Создателям и Вдохновителям данного ресурса :-)) Уж коль вы начали тему разложение сигналов в ряды Фурье, то я, как постоянный читатель и обладатель всех марсоходов прошу Вас осветить тему реализации БПФ на ПЛИС :))!!! Очень интересно!
0 #3 foxit 04.05.2013 09:41
А есть методики расчета?
0 #2 Ю р и й 04.05.2013 09:35
Практически, "из меандра синусоиду" - фильтром на нужную частоту, "из синусоиды меандр" - ограничителем уровней (два встречно включенных диода), если я правильно вас понял.
0 #1 foxit 04.05.2013 09:26
Вопрос

А как из меандра выделить синусоиду и наоборот из синусоиды получить меандр?

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить


GitHub YouTube Twitter
Вы здесь: Начало Статьи о разном Спектр сигнала