Akwizycja danych i próbkowanie: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Akwizycja danych i próbkowanie: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
f0fN​ = ?5 kHz

ADC próbkuje z częstotliwością 5 kHz. Wyznacz częstotliwość Nyquista fN, czyli najwyższą częstotliwość sygnału, jaką może odwzorować bez aliasingu.

fs = 5 kHz
fN = kHz
2.Łatwy
f0fs​/2fs​ = ?22 kHz

Sygnał czujnika zawiera częstotliwości do 22 kHz. Wyznacz minimalną częstotliwość próbkowania fs,min, która pozwala go zarejestrować bez aliasingu.

fmax = 22 kHz
fs,min = kHz
3.Średni
tTs​ = 1/fs​f = 1,2 kHzfs​ = 1 kHz

Sinusoida 1,2 kHz jest próbkowana z częstotliwością 1 kHz bez filtra antyaliasingowego. Przy jakiej częstotliwości fa pojawia się w próbkach? Podaj ją w Hz.

f = 1,2 kHzfs = 1 kHz
fa = Hz
4.Średni
∿01N = 242 kHz? MB

Rejestrator próbkuje jeden kanał z częstotliwością 2 kHz, używając 24-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 2 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 1fs = 2 kHzN = 24t = 2 min
M = MB
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

10-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 115200 bodów w formacie 8N1 (bit startu, 8 bitów danych, 1 bit stopu). Każda próbka jest wysyłana w pełnych bajtach, ich liczba to 2, a łącze jest zajęte przez cały czas. Wyznacz najwyższą częstotliwość sygnału fmax, którą można próbkować bez aliasingu, w Hz.

baud = 115200 BdN = 108N1
fmax = Hz
6.Trudny
122 ch∿01tc​ = 5 µstset​ = 2,5 µsfs​ = ?

2-kanałowy multiplekser zasila jeden ADC. Każda konwersja trwa 5 µs, a po każdym przełączeniu kanału wejście potrzebuje 2,5 µs na ustalenie się. Kanały są skanowane po kolei bez przerw. Wyznacz częstotliwość próbkowania fs każdego kanału, w kHz.

n = 2tc = 5 µstset = 2,5 µs
fs = kHz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fN = 2,5 kHz
  2. 2. fs,min = 44 kHz
  3. 3. fa = 200 Hz
  4. 4. M = 0,72 MB
  5. 5. fmax = 2880 Hz
  6. 6. fs = 66,67 kHz

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.