Сбор данных и дискретизация: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Сбор данных и дискретизация»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
f0fs​/2fs​ = ?2 kHz

Сигнал датчика содержит частоты до 2 kHz. Найдите минимальную частоту дискретизации fs,min, при которой он фиксируется без наложения спектров.

fmax = 2 kHz
fs,min = kHz
2.Лёгкая
Vin​N = 141 V2ᴺ − 101 LSB

У 14-разрядного АЦП с округлением до ближайшего кода диапазон входа от 0 до 1 V. При 1 LSB = VFSR/2ᴺ найдите наибольшую ошибку квантования eq,max в mV.

N = 14VFSR = 1 V
eq,max = mV
3.Средняя
tTs​ = 1/fs​f = 40 kHzfs​ = 50 kHz

Синусоида 40 kHz дискретизируется с частотой 50 kHz без антиэлайзингового фильтра. На какой частоте fa она появится в отсчётах? Дайте ответ в kHz.

f = 40 kHzfs = 50 kHz
fa = kHz
4.Средняя
Vin​N = 12VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Найдите идеальное отношение сигнал/шум квантования SQNR 12-разрядного АЦП для синусоиды на полной шкале.

N = 12
SQNR = dB
5.Сложная
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​460800 Bd, 8N1

24-разрядный АЦП передаёт каждый отсчёт по UART на скорости 460800 бод в формате 8N1 (стартовый бит, 8 битов данных, 1 стоповый бит). Каждый отсчёт передаётся 3 целыми байтами, и канал занят всё время. Найдите наивысшую частоту сигнала fmax, которую можно дискретизировать без наложения спектров, в Hz.

baud = 460800 BdN = 248N1
fmax = Hz
6.Сложная
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Для аудиоизмерения нужно идеальное отношение сигнал/шум квантования не менее 75 dB для синусоиды на полной шкале. Найдите наименьшее число разрядов АЦП N.

SQNR ≥ 75 dB
N =

Ответы

  1. 1. fs,min = 4 kHz
  2. 2. eq,max = 0,03052 mV
  3. 3. fa = 10 kHz
  4. 4. SQNR = 74 dB
  5. 5. fmax = 7680 Hz
  6. 6. N = 13

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.