De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – 2007-2008 Faculteit Ingenieurswetenschappen Inhoud (2) 3.Netwerkanalyse Het doel van netwerkanalyse.

Verwante presentaties


Presentatie over: "Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – 2007-2008 Faculteit Ingenieurswetenschappen Inhoud (2) 3.Netwerkanalyse Het doel van netwerkanalyse."— Transcript van de presentatie:

1 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Inhoud (2) 3.Netwerkanalyse Het doel van netwerkanalyse Manuele analysetechnieken Systematische methoden Netwerken met spoelen en condensatoren Lineaire netwerken in sinusregime 4.Signalen als dragers van informatie ‣ Analoge versus digitale informatierepresentatie ‣ Het tijd- en frequentiedomein ‣ Een afweging van analoge en digitale representaties ‣ Conclusie

2 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Informatierepresentatie Probleemstelling ‣ In elektronische systemen wordt informatie gedragen door elektrische signalen ‣ Verwerking van informatie impliceert verwerking van signalen: ‧ Creatie ‧ Transmissie ‧ Reproductie ‧ Verwerking, filtering, combinatie ‣ Twee fundamenteel verschillende methoden: analoog versus digitaal

3 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Informatierepresentatie Analoog ‣ Informatie wordt gedragen door continue tijdssignalen (spanning, stroom) ‣ Signalen nemen waarde aan in continuüm ‣ Ogenblikkelijke waarde van signaal draagt informatie ‣ Verstoring door vervorming, ruis vernietigt nauwkeurigheid en dus informatie ‣ Verwerking van signalen stelt grote eisen aan precisie van circuits (lineariteit, dynamisch bereik, ruisgedrag).

4 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Informatierepresentatie Digitaal ‣ Signaal wordt na (analoge) creatie periodiek bemonsterd ‣ Monsterwaarden worden “afgerond” naar eindige verzameling (A/D-conversie) ‣ Waarden uit verzameling worden binair voorgesteld met n bits ‣ Elk van de n binaire signalen wordt opnieuw voorgesteld door elektrisch signaal; pollutie door vervorming en ruis veel minder belangrijk ‣ Verwerking kan met digitale computer: enkel beperkt door berekenbaarheid en snelheid ‣ Reconversie naar analoog door D/A-conversie

5 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Tijd- en frequentiedomein Fouriervoorstelling ‣ Analoge signalen kunnen aanzien worden als ‘som’ van in fase verschoven sinusgolven ‣ Sterkte van de golven als functie van frequentie = amplitudespectrum ‣ Fase van de golven = fasespectrum ‣ Kan berekend worden via Fouriertransformatie ‣ F(  ) Is complexe functie van  vergelijkbaar met fasornotatie Wanneer wat te gebruiken? ‣ Hangt af van context ‣ Voor signaalverwerking (audio, rf,...) vaak in frequentiedomein ‣ Voor beeldverwerking vaak in tijd(=plaats)-domein

6 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Analoge vs. digitale representatie Beperkingen van analoge representatie ‣ Precieze signaalvorm is drager van de informatie ‣ Alle afwijkingen van de ideale, gewenste vorm zijn informatieverlies ‣ Elk ruissignaal stelt informatieverlies voor 0 dB 3 dB 10 dB 30 dB

7 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Analoge vs. digitale representatie Beperkingen van analoge representatie en verwerking ‣ Bandbreedtebeperking van communicatie- of verwerkingscircuits leidt tot informatieverlies ‣ De meeste signalen hebben frequentiecomponenten die buiten de bandbreedte van de circuits vallen ‣ Ongelijke versterking van frequentiecomponenten leidt tot vervorming van signaalvorm ‣ Ongewenste niet-lineariteiten in circuits leiden tot bijkomend informatieverlies Doorlaatcurve van versterker Amplitudespectrum van puls Origineel puls en versterkte versie

8 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Analoge vs. digitale representatie Beperkingen van digitale representatie ‣ Afronding door A/D-conversie introduceert discretisatieruis ‣ De SNR verbetert met 6 dB per bijkomend bit in de digitale representatie ‣ 12-bit = 72 dB SNR wanneer alle andere conponenten (versterkers, A/D- convertor, …) perfect ‣ Bemonstering op discrete ogenblikken gooit informatie weg over signaalwaarde tussen bemonsteringen ‣ Ondubbelzinnige reconstructie van tussenliggende waarden niet mogelijk wanneer bemonstering te traag: Stelling van Shannon-Nyquist: de reconstructie kan volledig correct gebeuren wanneer het signaal geen frequentiecomponenten bevat met frequentie hoger dan de halve bemonsteringsfrequentie

9 Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – Faculteit Ingenieurswetenschappen Analoge vs. digitale representatie Reconstructie met Sinc-puls ‣ Zelfs wanneer aan Nyquist-voorwaarde is voldaan is reconstructie geen gemakkelijke opgave: ‣ Men moet gebruik maken van de sinc- functie sin(x)/x ‣ Correcte reconstructie vraagt de beschikking over alle monsterwaarden Origineel signaal met bemonsterings- punten Poging tot reconstructie met lineaire interpolatie Reconstructie met sinc


Download ppt "Inleiding tot de Elektrotechniek – J. Van Campenhout – 2007-2008 Faculteit Ingenieurswetenschappen Inhoud (2) 3.Netwerkanalyse Het doel van netwerkanalyse."

Verwante presentaties


Ads door Google