Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento con soluzioni

Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
f0fs​/2fs​ = ?10 kHz

Un segnale di un sensore contiene frequenze fino a 10 kHz. Trova la frequenza di campionamento minima fs,min che lo acquisisce senza aliasing.

fmax = 10 kHz
fs,min = kHz
2.Facile
1216⋮16 ch∿01N = 1620 kHz? kbit/s

Un data logger campiona 16 canali, ciascuno a 20 kHz con risoluzione a 16 bit. Trova la velocità grezza dei dati Rb in kbit/s.

n = 16fs = 20 kHzN = 16
Rb = kbit/s
3.Media
124⋮4 ch∿01N = 1225 kHz? MB

Un registratore campiona 4 canali a 25 kHz ciascuno con un ADC a 12 bit. Ogni campione è memorizzato in byte interi. Trova la memoria M necessaria per una registrazione di 60 min, in MB (1 MB = 10⁶ byte).

n = 4fs = 25 kHzN = 12t = 60 min
M = MB
4.Media
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​1200 Bd, 8E1

Una UART invia byte a 1200 baud nel formato 8E1: 8 bit di dati, un bit di parità pari e 1 bit di stop, più il bit di start. Trova il massimo numero di byte di dati al secondo che può trasferire.

baud = 1200 Bd8E1
RB = B/s
5.Difficile
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Una misura audio richiede un rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale di almeno 90 dB per una sinusoide a fondo scala. Trova il più piccolo numero di bit dell’ADC N.

SQNR ≥ 90 dB
N =
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​38400 Bd, 8N1

Un ADC a 12 bit invia ogni campione tramite UART a 38400 baud, formato 8N1 (bit di start, 8 bit di dati, 1 bit di stop). Ogni campione è inviato come 2 byte interi e il collegamento è occupato in continuazione. Trova la frequenza massima del segnale fmax che può essere campionata senza aliasing, in Hz.

baud = 38400 BdN = 128N1
fmax = Hz

Soluzioni

  1. 1. fs,min = 20 kHz
  2. 2. Rb = 5120 kbit/s
  3. 3. M = 720 MB
  4. 4. RB = 109,1 B/s
  5. 5. N = 15
  6. 6. fmax = 960 Hz

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