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Aldo Baccigalupi » 9.Laboratorio 9: Dispersione spettrale e finestratura


Laboratorio di Misure

Laboratorio 9: Dispersione spettrale e finestratura

Dispersione Spettrale

Causa

  • La finestra di acquisizione non contiene un numero intero di periodi del segnale
  • La porzione di segnale acquisita, replicata nel tempo, mostra delle discontinuità

Soluzione

  • Prodotto nel dominio del tempo tra i campioni ed un’opportuna funzione finestra che attenua gli effetti di discontinuità
Dominio del tempo

Dominio del tempo

Dominio delle frequenze

Dominio delle frequenze


Caratteristiche delle Finestre

Caratteristiche

  • Larghezza lobo centrale
  • Altezza lobi laterali
  • Decadimento lobi laterali

La scelta della funzione finestra dipende dalle caratteristiche del segnale acquisito.

Teoria Lab09

Documento Lab09

Scelta iniziale delle funzioni finestra

Scelta iniziale delle funzioni finestra

Analisi spettrale di una finestra

Analisi spettrale di una finestra


Problemi di scalatura

Window Coherent Gain

La finestratura altera l’ampiezza del segnale originario. Il guadagno coerente della finestra è il fattore di scala, caratteristico della particolare funzione finestra.

Noise Equivalent Power Bandwidth

Parametro che tiene conto che l’operazione di finestratura determina un allargamento della banda occupata dal segnale. La potenza di ciascuna componente frequenziale è spalmata su un certo numero di righe spettrali del segnale finestrato.

Esperienza di Laboratorio

Contenuto Esercitazione

Realizzazione VI in ambiente LabVIEW che:

  • configura il generatore di segnale affinché fornisca una tensione sinusoidale di frequenza 1kHz ed ampiezza 5V di picco
  • configura l’oscilloscopio perché il segnale sia acquisito a fondo scala e con frequenza di campionamento selezionabile
  • esegue la finestratura del segnale campionato con una funzione finestra selezionabile dall’utente
  • elabora numericamente il segnale con algoritmo di FFT per ottenere lo spettro di potenza, ampiezza e fase del segnale generato
  • esegue, sullo spettro del segnale, misura di frequenza ed ampiezza

Relazione Conclusiva

Contenuti

  • Scopo dell’esperienza e cenni teorici
  • Spiegazione degli strumenti virtuali realizzati
  • Elaborazione dei dati acquisiti
  • Risultati ottenuti

Consegna a fine corso in sede di esame.

I materiali di supporto della lezione

Documento Lab09

Teoria Lab09

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