При измерении амплитудного спектра сигнала, представленного на рисунке, селективным вольтметром получены результаты:
Частота,
кГц 240 490 730 1000 1240 1500 1750 2010 2270 2520 2750
Амплитуда,
мкВ 3650 9 405 10 140 11 72 13 45 9 30
Определите амплитуду и частоту сигнала.
Решение
Рассчитаем среднее значение частоты сигнала:
f0=1N*n=1Nfnn=
=240+4902+7303+10004+12405+15006+17507+20108+22709++252010+27501111=
=248,346 кГц=248346 Гц.
Рассчитаем среднее значение абсолютной погрешности измерения частоты сигнала:
∆f0=1N*n=1Nfnn-f0=
=8346+3346+5012,7+1654+346+1654+1654+2904++3876,2+3654+165411=
=3100,1 Гц.
Округлим ∆f0 до одной значащей цифры:
∆f0≈3000 Гц=3 кГц.
Округлим f0 до разряда, соответствующего ∆f0:
f0=248000 Гц=248 кГц.
Частота сигнала:
f0=248±3 кГц.
Рассчитаем среднее значение амплитуды сигнала:
U=2N+1*n=1NUn*n2*π22=π2N+1*n=1NUn*n2=
=3,1416211+1*3650*1+9*4+405*9+10*16+140*25+11*36++72*49+13*64+45*81+9*100+30*121=
=0,8225*23922≈19676 мкВ.
Рассчитаем среднее значение абсолютной погрешности измерения амплитуды сигнала:
∆U=1N*n=1NUn-U=337+342+487+459+342+3576=
=387,3 мкВ.
Округлим ∆U до одной значащей цифры:
∆U≈400 мкВ=0,4 мВ.
Округлим U до разряда, соответствующего ∆U:
U=19700 мкВ=19,7 мВ.
Амплитуда сигнала:
U=19,7±0,4 мВ.