1. Opisać zjawisko "wtórnego aliasingu" Efekt

1. Opisać zjawisko "wtórnego aliasingu"
Efekt Stroboskopowy polega na tym, że jeżeli badany sygnał ma zbyt dużą częstotliwość by
możliwe było jego spróbkowanie właściwie, jest on próbkowany z częstotliwością mniejszą, jednak
odpowiednio dobraną. Powstaje wtedy sygnał o takim samym kształcie, jednak o dużo mniejszej
częstotliwości ( rozciągnięty ).
Jeżeli jednak nie zostanie spełniony warunek Nyquista ( fs > 2f0 ) dla tego drugiego sygnału
( o mniejszym f0 ) wystąpi efekt zachodzenia na siebie prążków widma i to zjawisko nazywamy
wtórnym aliasingiem
2. Wyjaśnić błąd ocięcia w pasmie i błąd ucięcia w czasie
a) Błąd ucięcia w paśmie:
Każdy sygnał o skończonym czasie trwania ma widmo o nieskończonym paśmie. Po
zastosowaniu filtra ochronnego, część pasma nieprzepuszczana przez filtr zostaje obcięta. Jednak
błąd wynikający z ucięcia w paśmie jest mniejszy niż ten wynikający z aliasingu, który by powstał
bez zastosowania filtra ochronnego.
b) Błąd ucięcia w czasie:
Przy odtwarzaniu sygnału z próbki dysponujemy skończoną ich ilością w stosunku do
sygnału pierwotnego, który miał nieograniczony czas trwania. Powstaje przez to błąd ucięcia w
czasie - różnica między sygnałem "o nieskończonej ilości próbek" a rzeczywistym o ograniczonej
liczbie N:
3. Czym różni się próbkowanie stroboskopowe od efektu próbkowania wąskopasmowego?
Efekty tych próbkowań są takie same, jednak różne są mechanizmy wstania inne.
W próbkowaniu stroboskopowym próbkujemy tak, by zawsze powielać okresowo różne
fragmenty widma sygnału próbkowanego.
W próbkowaniu wąskopasmowych sygnałów, mechanizm wolnego próbkowania polega na
przesunięciu okresowym tego samego fragmentu widma sygnału próbkowanego.
4. Na czym polegają dudnienia?
Jeżeli częstotliwość próbkowania byłaby tak dobrana, że poszczególne segmenty widma
powielonego powstałyby w wyniku przesunięcia i częściowego nałożenia się lewostronnej i
prawostronnej części widma sygnału wąskopasmowego, wówczas powstałyby zniekształcenia,
uniemożliwiające dokładne odtworzenie sygnału informacyjnego.
5. Na czym polega próbkowanie sygnałów wąskopasmowych? Do czego służy?
Próbkowanie wąskopasmowe jest używane przy sygnałach zmodulowanych ampitudowo. W
tym przypadku nie chodzi nam o odtworzenie całego sygnału lecz jedynie jego sygnału
modulującego x(t).
Robimy to próbkując z częstotliwością znacznie mniejszą od częstotliwości Nyquista 2(fo+fm). Otrzymujemy ten sam efekt jak w przypadku efektu stroboskopowego. Jednak tylko przy
szczególnym doborze częstotliwości fali nośnej następuje dokładne dokładne nałożenie się
przesuniętych kopii obu części sygnału wąskopasmowego.
6. Błąd kwantowania. Od czego zależy?
Sygnał próbkowany może w teorii przybierać wszystkie możliwe wartości ( jest ciągły ), zaś
sygnał spróbkowany jest dyskretny. Niemożliwe jest skonstruowanie przetwornika A/C o
nieskończonej ilości bitów, więc zawsze otrzymujemy pewne przybliżenie pobranej próbki.
Błąd kwantowania zależy od reprezentacji cyfrowej liczb ujemnych (znak moduł ZM,
uzupełniania do jedności U1, uzupełniania do dwóch U2 ) oraz sposobu kwantowania. ( rys )
7. Jakie warunki muszą być spełnione aby błąd kwantowania był szumem o rozkładzie
równomiernym?
a) liczba przedziałów kwantowania powinna być dostatecznie duża;
b) funkcja gęstości prawdopodobieństwa wartości sygnału powinna być
dostatecznie gładka.
8. Na czym polega błąd jitteru ?
Jest to rozrzut rzeczywistych chwil pobierania próbki wokół zakładanych w modelu
teoretycznym, wynika z nieidealnego działania przetwornika A/C
9. Jak zmieni się moc szumu kwantowania, jeżeli zwiększymy ilość bitów w przetworniku o 2.
Z tego wynika że różnica Nn+1 - Nn = 1/(2^2)=0,25 ,
dla Nn+2-Nn =1/ (2^2)^2 = 1/16,
więc każde zwiększenie ilości bitów w przetworniku o 1, zmniejsza 4 krotnie
moc szumu kwantowania
Odp: moc szumu kwantowania zmaleje 16 krotnie
10. O ile zmieni się stosunek sygnał - szum (SNR) w przetworniku jeżeli zwiększymy ilość
bitów o 2?
Każde zwiększenie ilości bitów o 1, zwiększa SNR o 6dB, czyli ostateczna odpowiedź to 12dB