Задание 1. Исследуйте изменения законов распределения процессов после прохождения ими фильтров разных типов

Исследуйте изменения законов распределения процессов после прохождения ими фильтров разных типов. Для наблюдения законов распределения процессов замените анализатор спектра и ИЧХ на анализатор уровней (пункт меню «Приборы»).

Установите в качестве исходного процесса равномерный шум N1(t) с Uэфф = 0,3 В. Наблюдайте законы распределения разных процессов в следующем порядке по каналам:

1) исходный равномерный шум N1(t) (т. 1),

2) процесс из п. 1 после прохождения

через идеальный ФНЧ с Fв = 5кГц (т. 3),

3) аналогично п. 2 процесс на выходе

идеального ФВЧ с Fн = 5 кГц (т. 4),

4) аналогично п. 2 процесс на выходе идеального ПФ

с Fo = 10 кГц и dF = 2 кГц (т. 5).

Зафиксируйте осциллограммы и гистограммы распределения значений процессов по уровням, устанавливая для них удобный масштаб путем изменения коэффициента усиления. Обратите внимание на различия в осциллограммах и законах распределения наблюдаемых процессов.

Зафиксируйте схему исследования и сделайте выводы по результатам наблюдений.

Комментарии и выводы

При прохождении случайного процесса с произвольным распределением через линейные цепи (фильтры) наблюдается явление нормализации распределения реакции на выходе цепи, если она существенно ограничивает энергетический спектр процесса по ширине. Это имеет место в случае, когда ширина полосы пропускания фильтра Δ F много меньше ширины энергетического спектра случайного процесса Δ f.

При выполнении данного задания наблюдаем нормализацию закона распределения процесса при его прохождении через ФНЧ (ширина спектра реакции ФНЧ ограничена интервалом от 0 до F в) или ПФ (ширина спектра реакции ПФ ограничена интервалом от F н до F в) и её отсутствие в случае использования ФВЧ (спектр реакции ФВЧ лежит в интервале от F н до ∞, т.е. не ограничен по ширине).