// ניסוי מספר 4 //

~<<|| אפנון תנופה ||>>~

- ניסוי הדמיה –

~דגימה ושמירה ~

השפעת תדר הדגימה על נאמנות השחזור

מטרת הניסוי :~

                         בדיקת השפעת תדר הדגימה על נאמנות השחזור .

רקע תיאורטי ~: 

השלב הראשון בתהליך השידור בתקשורת ספרתית הוא הדגימה והשמירה של אות המידע המשודר . וכדי שנוכל לשחזר נאמנה במקלט את אות המידע הזה מתוך האות הדגום משתמשים במשפט הדגימה של נייקוסט (Nyquist) שאומר: אות מוגבל פס בעל רוחב פס BW ניתן לשחזר בצורה נאמנה כאשר תדר אות הדגימה גדול פי 2 לפחות מרוחב הפס של אות המידע (או פי 2 מהתדר המקסימאלי של אות המידע) :

ז.א. פרק הזמן בין דגימה ודגימה צריך להיות קטן או שווה לחצי זמן המחזור של התדר הגבוה ביותר של האות המוגבל פס:

מעגל הדגימה השמירה העקרוני מורכב מרכיב מיתוג  s (מפסק ) שמבצע פעולת הדגימה והעברה לערך מתח המקור לרכיב השמירה שהוא קבל הנטען למתח המקור בזמן הדגימה.

בין הדגימות הקבל לא מתפרק ושומר על ערכו (המתח שלו) אודות לשימוש בחוצץ (Buffer)

שמונע התפרקות הקבל ע"י הדרגות הבאות אחריו.  מעגל הדגימה והשמירה העקרוני מתואר באיור הבא:

שחזר אות המקור מתבצע ע"י שימוש במסנן מעביר נמוכים חד, שרוחב הפס שלו צריך להיות כרוחב הפס של אות המידע.

מהלך הניסוי :~

ניסוי זה הינו הימשך לניסוי הקודם – ניסוי מס' 3 "דגימה ושמירה " .
בניסוי זה אנו מקבעים את כל הפרמטרים ומשנים רק את תדר הדגימה, במטרה לבדוק השפעת תדר הדגימה על נאמנות השחזור.

בניסוי הזה אנו הולכים ובודקים את נאמנות השחזור בשלושה תחומים של תדרי דגימה :~

1.    תדר דגימה שווה לתדר נייקוסט  .

2.    תדר דגימה קטן מתדר נייקוסט .

3.    תדר דגימה גדול מתדר נייקוסט, גדול בקצת  וגם תדר דגימה גדול בהרבה מתדר נייקוסט.

אנו בונים אותו מעגל שבנינו אותו בניסוי הקודם , אבל בכל מקרה רק משנים את תדר הדגימה .. תדר זה משנים אותו מהמחולל לאות ריבועי :

איך נראה המעגל ??

בניסוי זה הולכים ומשנים את תדר הדגימה עבור הערכים הבאים :

5k , 9k , 10k , 12k , 15k , 20k , 50k , 100k

כך שתדר שלנו לפי נייקוסט הוא 10k.

תוצאות :~

1.    עבור תדר דגימה שווה ל- 5K .

2.    עבור תדר דגימה שווה ל- 9K .

3.    עבור תדר דגימה שווה ל- 10K .

4.    עבור תדר דגימה שווה ל- 12K .

5.    עבור תדר דגימה שווה ל- 15K .

6.    עבור תדר דגימה שווה ל- 20K .

7.    עבור תדר דגימה שווה ל- 50K .

8.    עבור תדר דגימה שווה ל- 100K .

 



מסקנות :~

 

לפי התוצאות של ניסוי זה יוצא לנו ש- :-

1.    כאשר תדר הדגימה שווה לתדר נייקוסט האות המשוחזר שמתקבל במוצא המקלט זהה במידה כמעט טובה לאות שמבוא המשדר ולא לחילוטין .

2.    כאשר תדר הדגימה קטן מתדר נייקןסט , האות המשוחזר שמתקבל במוצא המקלט אינו זהה לאות שבמבוא המשדר , וזהה בתוצאה מאי יכולת לעשות מספיק דגימות במחזור שלם של אות המידע .

3.    כאשר תדר הדגימה גדול מתדר נייקוסט , האות המשוחזר המתקבל במוצא המקלט זהה בדיוק לאות המשודר .

גם ראינו שככל שהגדלנו את תדר הדגימה  ::> רוחב פס גדול , לכן אנו משלמים ביוקר אם רצינו שהאות שלנו יהיה דומה ככל האפשר .

::::> לכן אנו מסתפקים בתדר הגדול בקצת מכפליים מתדר אות המידע שהוא האיכותי מבינהם .