Переменные аналоговые сигналы в частотной области

Переменные аналоговые сигналы во временной области

Аналоговые сигналы во временной области отличаются от других сигналов тем, что их полезная информация заключена не только в уровне сигнала, но и в изменении этого сигнала во времени. При измерении сигнала такого типа (его часто называют осциллограммой) интерес представляют такие характеристики его формы, как крутизна, местоположение и форма пиков и т.д.

Для измерения формы осциллограммы нужно использовать жестко синхронизированную по времени последовательность отдельных измерений амплитуд. Эти измерения должны быть сделаны с частотой, позволяющей адекватно воспроизвести форму осциллограммы. Кроме того, последовательность измерений надо начать в строго определенное время, чтобы гарантированно получить полезную часть сигнала.

Таким образом, прибор или встроенная плата ввода/вывода, измеряющие сигналы подобного типа, должны состоять из аналого-цифрового преобразователя, таймера и триггера. Таймер точно регистрирует преобразование аналогового сигнала в цифровой. При получении необходимого количества выборок триггер запускает измерение в установленное время в соответствии с некоторым внешним условием.

Существует неограниченное количество различных осциллограмм. Все они имеют одну общую особенность: форма осциллограммы (изменение уровня со временем) является самым информативным элементом.

Система сбора данных, применяемая для считывания осциллограмм, должна иметь следующие особенности:

• более широкую полосу пропускания - для измерения сигнала при высокой частоте выборки;

• точный таймер - для измерения сигнала через точные интервалы времени;

• триггер - для старта измерений в точно определенное время.

Аналоговые сигналы в частотной области похожи на осциллограммы, поскольку они также несут информацию о том, как сигналы изменяются во времени. Однако информация, извлекаемая из такого сигнала, содержится в его частотной составляющей в отличие от формы или изменяющейся во времени характеристики осциллограммы.

Так же как и при измерении осциллограммы, прибор, используемый для измерения частотного сигнала, должен включать в себя аналого-цифровой преобразователь, таймер и триггер для своевременного захвата осциллограммы. Кроме того, прибор должен уметь анализировать, чтобы выделить информацию о частоте сигнала.

Можно осуществить цифровую обработку сигнала с помощью программного обеспечения или специальной аппаратной части цифрового сигнального процессора, созданного для быстрого и эффективного анализа сигнала.

Система сбора данных, применяемая для получения сигналов в частотной области, должна иметь:

• более широкую полосу пропускания - для измерения сигнала при высокой частоте выборки;

• точный таймер - для измерения сигнала через определенные интервалы времени;

• триггер - для начала измерений в определенное время;

• функции анализа - преобразование временной информации в частотную.

В частотной области, некоторые сигналы и области применений очень удобны для такого анализа. Сюда относятся голосовые, акустические и геофизические сигналы, вибрация и т.д.