Схема измерительного стенда

Внешний облик измерительного щита

Элемент Windows Type – контроль, позволяющий избрать идентификатор окна 0 – 14. Где 0 – прямоугольное окно, 1 - Синусоидальное окно, 2 - окно Ланцоша, 3 - окно Барлетта, 4 - окно Ханна, 5 - окно Барлетта-Ханна, 6 - окно Хемминга, 7 – окно Блэкмана, 8 – окно Блэкмана-Харриса, 9 – окно Наталла, 10 – окно Блэкмана-Наталла, 11 – окно с плоской верхушкой, 12 – окно Гаусса при параметре 0.3, 13 – то же при параметре 0.5, 14 – то же Схема измерительного стенда при параметре 1.2.

Элемент Window предназначен для зрительного контроля формы избранного измерительного окна.

Элемент Spectra предназначен для визуализации результатов измерения в виде нормированного диапазона измерительного окна. Для опции оси абсцисс установлен мультипликатор 0.1, границы отображаемых значений от -25 до 25 и сдвиг оси на -25 единиц – эти характеристики, в совокупы со сдвигом Схема измерительного стенда диапазона, обеспечивают нормальную визуализацию 50 отсчетов со сдвигом нуля на середину.

Схема измерительного щита

Элемент Windows Type – контроль, позволяющий избрать идентификатор окна 0 – 14. Где 0 – прямоугольное окно, 1 - Синусоидальное окно, 2 - окно Ланцоша, 3 - окно Барлетта, 4 - окно Ханна, 5 - окно Барлетта-Ханна, 6 - окно Хемминга, 7 – окно Блэкмана, 8 – окно Блэкмана-Харриса, 9 – окно Наталла, 10 – окно Блэкмана-Наталла, 11 – окно с плоской верхушкой Схема измерительного стенда, 12 – окно Гаусса при параметре 0.3, 13 – то же при параметре 0.5, 14 – то же при параметре 1.2.

Элемент Formula Node – генератор сигнала формы окна. Количество отсчетов при генерации выбрано 50. При неправильном (несуществующем) выборе устанавливается прямоугольное окно.

Генератор формы окна подключен к зрительному интерфейсу Window, созданному для зрительного контроля формы избранного окна, и, параллельно Схема измерительного стенда, к виджету преобразования Фурье с установленным признаком сдвига и количеством отсчетов равным 500.

Для преобразования выхода FFT из массива всеохватывающих чисел в массив реальных чисел производится операция взятия модуля, после этого массив диапазона поступает на обработку в Formula Node нормализатора диапазона, включающего так же логарифмирование.

Нормализация диапазона делается по 2-м характеристикам: нормализация Схема измерительного стенда мощности и обрезание динамического спектра. 1-ое делается как приведение наибольшей амплитуды диапазона к 1 методом деления всех частей диапазона на наибольшее значение амплитуды до логарифмирования. 2-ое делается методом принудительной замены всех значений амплитуды диапазона наименее 1 мкВ (-120 дБ) на значение -120 дБ.

Потом нормализованный диапазон выводится на зрительный элемент Spectra Схема измерительного стенда.

Результаты измерений. Прямоугольное окно. Id = 0.

Зрительно определяем ∆F0 = 2 (7 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 0.86 (3 мм), γ≈ -13 dB, K = 1.

Синус-окно, id = 1

Зрительно определяем ∆F0 = 3.1 (11 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.1 (4 мм), γ≈ -23 dB, K = 1.55.

Окно Ланцоша, id = 2

Зрительно определяем ∆F0 = 3.3 (12 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.3 (5 мм), γ≈ -26,5 dБ, К = 1.65.

Окно Барлетта, id = 3

Зрительно определяем ∆F0 = 4 (15 мм Схема измерительного стенда на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.3 (5 мм), γ≈ -26 dB, К = 2.

Окно Ханна, id = 4

Зрительно определяем ∆F0 = 4 (15 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.6 (6 мм), γ≈ -31 dB, К = 2.

Окно Барлета-Ханна, id = 5

Зрительно определяем ∆F0 = 4 (15 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.6 (6 мм), γ≈ -36 dB, К = 2.

Окно Хемминга, id = 6

Зрительно определяем ∆F0 = 4 (15 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.3 (5 мм), γ≈ -42 dB, К Схема измерительного стенда = 2.

Окно Блэкмана, id = 7

Зрительно определяем ∆F0 = 6 (22 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.6 (6 мм), γ≈ -58 dB, К = 3.

Окно Блэкмана-Харриса, id = 8

Зрительно определяем ∆F0 = 8 (30 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 2.1 (8 мм), γ≈ -92 dB, К = 4.

Окно Наталла, id = 9

Зрительно определяем ∆F0 = 8 (30 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 2.1 (8 мм), γ≈ -93 dB, К = 4.

Окно Блэкмана-Наталла Схема измерительного стенда, id = 10

Зрительно определяем ∆F0 = 8 (30 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 2.1 (8 мм), γ≈ -92 dB, К = 4.

Окно с плоской крышей (flaptop), id = 11

Зрительно определяем ∆F0 = 10 (37 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 4 (15 мм), γ≈ -68 dB, К = 5.

Гауссово окно (σ = 0.3), id = 12

Зрительно определяем ∆F0 = 8 (30 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 2 (7 мм), γ≈ -65 dB, К = 4.

Гауссово окно (σ = 0.5), id = 13

Зрительно определяем ∆F0 = 3.2 (12 мм на дисплее Схема измерительного стенда), ∆F0.5 (-3dB) = 1.1 (4 мм), γ≈ -32 dB, К = 1.6.

Гауссово окно (σ = 1.2), id = 14

Зрительно определяем ∆F0 = 2.3 (8 мм на дисплее), ∆F0.5 (-3dB) = 1.1 (4 мм), γ≈ -15 dB, К = 1.15.

Выводы

Построенная модель с точностью до результатов измерений линейкой на дисплее монитора, указывает достаточную сходимость приобретенных результатов с табличными значениями, приведенными в [1].

Первично получена значимая разница в диапазонах для окна Ланцоша Схема измерительного стенда (ширина лепестка, уровень боковых лепестков – отличаются в 2 раза) и для окна Блэкмана-Наталла (уровень боковых лепестков на 6 дБ ужаснее табличного значения). Исследование задачи показало, что реализация функции окна Ланцоша с внедрением интегрированной функции sinc() дает неправильный итог, хороший от реализации через определение sinc как личного sin(pi*x)/(pi Схема измерительного стенда*x). Реализация без использования интегрированной функции показала сходящийся с образцом итог. В отношении окна Блэкмана-Наталла причина отличия уровня боковых лепестков не выявлена. В то же время, поиск в вебе показал, что, к примеру, в [2] для окна Наталла приведены мало отличающиеся коэффициенты, из чего можно прийти к Схема измерительного стенда выводу, что причина различий может крыться как в недостаточно точности проведенного измерения, так и в округленности приведенных в начальных данных коэффициентов.

Литература

[1] http://www.dsplib.ru/content/winadd/win.html

[2] http://diss.vlsu.ru/uploads/media/Dissertacija_Rufov.pdf

[3] https://cfd.spbstu.ru/agarbaruk/doc/Bach_2006_Reznik_Spectra.pdf


shema-31-klassifikaciya-finansovogo-kontrolya-po-vidam-kompleks-disciplini-finansi-naimenovanie-dlya-specialnosti.html
shema-44-patogenez-hbv-i-hcv-infekcii.html
shema-5-znacheniya-gosudarstvennoj-politiki.html