1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Рассчитать значения и построить график гармонического с...
Разбор задачи

Рассчитать значения и построить график гармонического сигнала x1(t) со следующими параметрами (значения параметров выбрать по номеру варианта): 1 – частота 1 – амплитуда Определить: – количество отсчетов сигнала – количество значений на периоде.

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Физика колебаний и волн
  • #Компьютерное моделирование физических процессов
Рассчитать значения и построить график гармонического сигнала x1(t) со следующими параметрами (значения параметров выбрать по номеру варианта): 1 – частота 1 – амплитуда Определить: – количество отсчетов сигнала – количество значений на периоде.

Условие:

1. Рассчитать значения и построить график гармонического сигнала x1(t) со следующими параметрами (значения параметров выбрать по номеру варианта):\nf1 – частота\nXm1 – амплитуда
Определить:\nN – количество отсчетов сигнала\nn – количество значений на периоде.
2. Рассчитать N значений и построить график сигнала x2(t) со следующими параметрами: f2=3f1, Xm2=1/2*Xm1, со сдвигом фазы относительно x1(t) равным . Вывести сигналы на одном графике.
3. Рассчитать N значений и построить график сигнала x3(t)=x1(t)+x2(t).
4. Рассчитать N значений и построить график случайного сигнала с нормальным распределением x4(t), длительностью t с амплитудой 1/8*Xm1.
5. Рассчитать N значений и построить графики сигналов x5(t)=x1(t)+x4(t) и x6(t)=x3(t)+x4(t).
6. Рассчитать математическое ожидание и дисперсию всех сигналов.
7. Рассчитать и построить частотные характеристики всех полученных сигналов (амплитудные, фазовые, энергетические). Пояснить результаты расчетов.
8. Изменяя длительность сигнала (5, 10, 20, 50 периодов) исследовать характер изменения частотной характеристики сигнала (энергетический спектр). Сделать выводы.

Решение:

Для решения данной задачи мы будем использовать библиотеки numpy для вычислений и matplotlib для визуализации.

1. Исходные данные и параметры

  • f1=44×103f_1 = 44 \times 10^3 Гц
  • Xm1=2,4X_{m1} = 2,4
  • Fд=12×f1=528×103F_д = 12 \times f_1 = 528 \times 10^3 Гц (частота дискретизации)
  • Период T1=1f1T_1 = \frac{1}{f_1}
  • Количество отсчетов на периоде n=Fдf1=12n = \frac{F_д}{f_1} = 12
  • Возьмем длительность сигнала Tdur=5T_{dur} = 5 периодов. Тогда общее число отсчетов N=n×5=60N = n \times 5 = 60.

2. Реализация на Python

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое влияние оказывает увеличение длительности сигнала на его частотную характеристику (энергетический спектр)?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет