Вопросы и ответы про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

Вступление или какие кнопки и что они делают? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

Редактор сигналов позволяет быстро и удобно построить желаемый сигнал. Редактор может находиться в 3 режимах: перемещение точек, добавление точек, удаление точек. При запуске программы автоматически активируется режим добавления точек, чтобы сразу начать построение сигнала. Режимы переключаются на панели инструментов редактора или из главного меню.

Панель кнопок программы

Кнопка Что она делает
Работа с файлами
Новый Сигнал Создает Новый Сигнал. Поле текущего сигнала очищается.
Загрузить в редактор сигнал из файла Загружает в редактор сигнал из файла.
Сохранить текущий сигнал в текущий файл Сохраняет текущий сигнал в текущий файл.
Внимание! Все изменения сигнала при помощи этой кнопки записываться в текущий открытый файл. Если вы хотите сохранить текущие изменения в другой файл - вам нужно выбрать меню [ Файл ] -> [ Сохранить как ]
Переключение режимов редактора.
Это кнопки переключатели - они запоминают ваш выбор и остаются в нажатом состоянии.
Другие связанные кнопки переключатели выключаются.
Редактор сигналов в режиме перемещения отрезков и точек Переключает редактор сигналов в режим перемещения отрезков и точек.
Редактор сигналов в режиме добавления новых точек Переключает редактор сигналов в режим добавления новых точек.
Редактор сигналов в режиме удаления старых точек Переключает редактор сигналов в режим удаления старых точек.
Работа с точками
Редактировать точные координаты выбранной точки Открывает редактор точных координат выбранной точки.
Эта кнопка становиться активной если редактор находится в режиме перемещения вершин и отрезков и при этом вы выделили одну из точек графика.
Работа с отрезками
Преобразовать отрезок в прямую линию Преобразует отрезок в прямую линию.
Преобразовать отрезок в линию Безье Преобразует отрезок в линию Безье.
Сравнение сигналов и спектров.
Редактор позволяет нарисовать одновременно два разных сигнала на одном поле.
Они имеют разные цвета и также можно сравнить их спектры.
Редактировать основной сигнал Включает редактирование основного сигнала.
Редактировать дополнительный сигнал Включает редактирование дополнительного сигнала.
Масштабирование и детальная информация о сигналах
Выделить область масштабирования Выделить область масштабирования.
Нажав эту кнопку вы можете выделить в прямоугольной области часть спектра или сигнала. Эта выделенная область будет смасштабирована до размеров всего поля графика. Для Этого установите указатель мыши в начало выделения, зажмите правую кнопку мыши и выделите желаемую область, отпустите правую кнопку мыши.
Внимание! В редакторе сигналов выделять область можно ЛЕВОЙ кнопкой мыши.
А в закладках просмотра спектров и визуализации ПРАВОЙ.
Показать график полностью Показать график полностью.
Все графики будут смасштабированы до размеров всего поля графика.
Увеличить масштаб Увеличить масштаб.
График масштабируется относительно центра области построения.
Уменьшить масштаб Уменьшить масштаб.
График масштабируется относительно центра области построения.
Добавить маркер на график Добавить маркер на график.
Для любой точки на графике можно поставить при помощи этой кнопки визуальный маркер, с точными координатами точки.
Модуляция сигнала
Настроить модуляцию сигнала Открывает диалоговое окно для настройки модуляции сигнала.
Как создать новый сигнал? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

При запуске программы автоматически создается чистый шаблон для рисования сигнала, но можно создать его вручную, нажав на кнопку панели инструментов `Создать новый сигнал` или выбрав аналогичный пункт в главном меню. После этого появится диалог для задания свойств: начальный масштаб сигнала по осям X,Y и является ли сигнал периодическим (это потребуется при спектральном анализе).

Мастер Создания Сигнала

Чтобы создать сигнал, делаем следующее: В режиме добавления точек щелкаем мышкой в окне редактора и зажав левую кнопку тянем, чтобы получить первый отрезок будущего сигнала. Отпустив левую кнопку мыши, зафиксируем полученный отрезок. Далее, чтобы построить новые отрезки или разбить старый на два, просто щелкаем мышкой правее, левее или внутри старого отрезка. И таким образом продолжаем рисовать сигнал нужной формы.

Как редактировать сигнал? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

В любой момент при создании сигнала, можно переключится в режим перемещения точек, что позволяет Вам изменять координаты ранее построенных точек. Также при помощи двойного клика на выделенной точке или отрезке можно вызвать диалог для редактирования их свойств. Для точки можно вручную задать ее координаты, причем координаты будут ограничены положением соседних точек. В диалоге свойств отрезка можно выбрать его тип:

  1. линия
  2. кривая Безье
  3. произвольная функция

При выборе третьего типа можно ввести нужную функцию, после чего отрезок в редакторе примет ее форму (если, конечно, функция математически верна). Программа при анализе формулы понимает арифметические операции: +, -, *, / , ^ (возведение в степень); числовые константы, число пи: `pi`, число е: `exp`; а также набор основных тригонометрических и логарифмических функций: sin, cos, tg, ctg, ln, log2, log10.

Мастер Параметров Сегмента

Для редактирования сигнала, возможно, понадобится удалить какую-либо точку. Это можно сделать в режиме перемещения точек, выделив нужную точку и нажав клавишу `Delete` на клавиатуре, или можно перейти в режим удаления точек, нажав кнопку, переключатель на кнопочной панели программы, после чего щелчок мышки на любой точке удалит ее.

Как настроить область обзора сигнала? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

В любом из трех режимов редактирования можно настраивать точку наблюдения за сигналом в окне редактора и масштаб просмотра. На верхней панели инструментов имеются кнопки для увеличения/уменьшения масштаба, и для автоподстройки просмотра для полного обзора графика. Также в любом режиме редактирования можно увеличить нужную область графика. Для этого нужно зажав правую кнопку мыши выделить область, которую Вы желаете увеличить.

Как получить все спектры сигнала? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

После построения желаемого сигнала чтобы получить его спектральные характеристики, просто щелкаем на закладку `Амплитудный спектр`, `Фазовый спектр` или `Энергетический спектр`. При этом редактор переключится в режим просмотра полученных спектров и появится специальный курсор, который следует `по графику` для просмотра точных значений спектральной характеристики. Перемещение этого курсора производится при помощи нажатия левой кнопки мыши на графике.

Вид спектральных характеристик зависит от того, является сигнал периодическим или нет (то есть будет спектр непрерывным или в виде набора гармоник). Это свойство можно задать при создании нового сигнала или в любой момент в диалоге настроек. Если задано, что сигнал периодический, то анализатор понимает заданный в редакторе сигнал как один период. Если непериодический, то заданный в редакторе сигнал понимается как заданная область бесконечного сигнала, и вне заданной области сигнал равен нулю.

Как к исходному сигналу можно применить модуляцию? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

К исходному сигналу можно применить модуляцию одного из трех видов: амплитудную, частотную или фазовую. Все параметры модуляции задаются в диалоговом окне `Параметры модуляции`:

Мастер Модуляции Сигнала

  1. Вид модуляции - нет модуляции, амплитудная, частотная или фазовая.
  2. Амплитуда - амплитуда модулированного сигнала.
  3. Частота - частота модулированного сигнала.
  4. Фаза - фаза модулированного сигнала в радианах.
  5. Коэффициент - специальный параметр, который характеризует глубину модуляции: для амплитудной он характеризует отклонение амплитуды от начального значения в зависимости от уровня сигнала, для частотной - отклонение частоты и для фазовой - отклонение фазы.
Как настроить параметры спектрального анализатора? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

Параметры редактора и анализатора можно настроить в диалоговом окне `Настройки`, которое вызывается через главное меню `Анализ -> Настройки…`. В этом окне можно задать параметры редактора:

Диалог - Настройки Программы

  1. Привязка точек по координатам - для облегчения построения простых геометрических сигналов, таких как меандр или треугольник. Можно для удобства включить привязку с нужными значениями и тогда каждая точка при перемещении будет принимать строго заданные значения кратные значению шага привязки.
  2. Количество точек кривых Безье - уровень аппроксимации кривых заданных четырьмя управляющими точками. Чем больше значение этого параметра - тем более плавно будет обрисована кривая, но установка очень больших значений может замедлить скорость спектрального анализа.
  3. Шаг вычисления функций - шаг по шкале времени, по которому вычисляются значения функции. Чем меньше шаг - тем точнее будет задана функция, но указание очень маленьких значений, это может замедлить скорость спектрального анализа.
  4. Начальная и конечная частота - промежуток частот, в котором следует производить спектральный анализ.
  5. Периодический сигнал - является ли сигнал периодическим. Влияет на вид спектральных характеристик.
Как быстро изменить настройки? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

Некоторые ключевые параметры редактора и анализатора можно быстро настроить не открывая диалог `Настройки`, непосредственно в главном окне программы. Это такие ключевые параметры как:

Панель Быстрых Настроек

  1. Привязка точек по координатам - для облегчения построения простых геометрических сигналов, таких как меандр или треугольник. Можно для удобства включить привязку с нужными значениями и тогда каждая точка при перемещении будет принимать строго заданные значения кратные значению шага привязки.
  2. Начальная и конечная частота - промежуток частот, в котором следует производить спектральный анализ.
  3. Периодический сигнал - является ли сигнал периодическим. Влияет на вид спектральных характеристик.
Как мне поставить маркеры уровней сигнала? про «FourierScope» - Исследование радиосигналов и их спектров

Если вы хотите сделать результаты исследований более наглядными, вы можете для любой точки на графиках добавить текстовые маркеры:

Маркеры для графиков

  1. Маркеры интерактивны - Если по маркеру сделать двойной щелчок мышкой то его можно отредактировать.
  2. Маркер перемещаем - Маркер можно перетащить мышкой в любое место на графике - при этом от него всегда идет выноска которая указывает на точку с которой связан маркер.
  3. Маркеры не сохраняются - Маркеры не сохраняются в файл сигналов. Если переключить закладки маркеры исчезают.