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Signed-off-by: Christian Münker <mail@chipmuenk.de>
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chipmuenk committed Dec 10, 2021
1 parent 8798f20 commit cd852a0
Showing 1 changed file with 6 additions and 9 deletions.
15 changes: 6 additions & 9 deletions notebooks/00_LAB/LAB_2.ipynb
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -721,26 +721,23 @@
"\n",
"* Welche Abtastfrequenz $f_S$ ist dazu notwendig?\n",
"\n",
" $f_S = L / \\Delta T = 64\\,\\text{kHz}$\n",
" $f_S = $\n",
" \n",
"* Wie groß ist die Frequenzauflösung $\\Delta f$? Wieviele Frequenzpunkte erhält man zwischen $f=0$ und der ersten Nullstelle $f_0$?\n",
"\n",
" $\\Delta f = 1/T_{mess} = 1/\\Delta T = f_S / L = 4\\,\\text{kHz}$\n",
" $\\Delta f = $\n",
" \n",
" Wegen $\\Delta f = 1/\\Delta T = f_0$ erhält man unabhängig von der Abtastfrequenz einen Frequenzpunkt bei $f=0$ und einen bei $f=f_0$.\n",
" \n",
"* Kann man die graphische Darstellung des Amplitudenspektrums zwischen $f= 0$ und der ersten Nullstelle $f_0$ durch Änderung der Abtastfrequenz verbessern?\n",
"\n",
" Nein, s.o.\n",
" \n",
" \n",
"* Wie kann die graphische Darstellung des Betragsgangs verbessert werden ohne die Abtastfrequenz zu verändern?\n",
" \n",
" Nur durch Verlängerung des Messfensters erhöht man die Auflösung, $\\Delta f = 1/T_{mess}$. Da die Signallänge begrenzt ist auf $\\Delta T$, kann man das das Fenster nur durch Anhängen von Nullen verlängern (\"Zero Padding\"), die FFT wird dann berechnet über insgesamt $N_{FFT}$ Datenpunkte, von denen nur $L$ ungleich Null sind.\n",
" \n",
" \n",
"* Wie müssen die Ergebnisse skaliert werden, um physikalisch korrekte Werte für die spektrale Amplitudendichte in V/Hz zu bekommen (so wie theoretisch berechnet)? Tipp:\n",
"\n",
" Eine Skalierung mit $1/N_{FFT}$ würde für ein periodisches Signal passen mit einer Periode von $N_{FFT}$ Samples. In unserem Fall wäre das ein periodischer Rechteckpuls mit Duty Cycle $L/N_{FFT}$, dessen Amplitudenspektrum mit zunehmendem $N_{FFT}$ immer mehr abnimmt. Daher darf hier nur mit $1/L$ skaliert werden.\n",
"<div class=\"alert alert-block alert-warning\"><b> SIMULATION:</b></div>\n",
" <div class=\"alert alert-block alert-warning\"><b> SIMULATION:</b></div>\n",
"\n",
"* Berechnen Sie die FFT des Rechteckpulses mit $L=16$ und mit $N_{FFT} = 2^9 = 512$ Punkten.\n",
"\n",
Expand Down Expand Up @@ -805,7 +802,7 @@
"name": "python",
"nbconvert_exporter": "python",
"pygments_lexer": "ipython3",
"version": "3.7.6"
"version": "3.8.2"
}
},
"nbformat": 4,
Expand Down

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