МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА"
ІНСТИТУТ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОМАТИКИ ТА МЕТРОЛОГІЇ
КАФЕДРА”ЗАХИСТ ІНФОРМАЦІЇ”
Звіт
до лабораторної роботи № 2
з курсу: "Засоби прийому та обробки інформації в системах захисту"
Варіант №23
МЕТА
Вивчити засоби МАТЛАБ для визначення спектральних характеристик детермінованих дискретних сигналів та дослідити спектральні характеристики сигналу заданого варіанту. Вивчити засоби МАТЛАБ для визначення характеристик детермінованих сигналів із заданими спектральними властивостями та навчитися розв’язувати задачу фільтрації на основі обернене перетворення Фур’є.
ЗАВДАННЯ
1. Ознайомитись із основами теорії перетворення Фур’є.
2. Отримати варіант роботи у викладача.
3. Загрузити систему МАТЛАБ в комп’ютер.
4. Створити скрипт-файл лабораторної роботи.
5. Побудувати графіки сигналів і перенести їх у звіт.
6. Загрузити систему СІМУЛІНК.
7. Згенерувати сигнал, використовуючи блоки системи СІМУЛІНК.
8. Виконати спектральний аналіз сигналів з допомогою блоків Power
Spectral Density, Averaging Power Spectral Density бібліотеки
блоків Simulinks Extras – Additional Sinks.
9. Побудувати графіки спектрів сигналів і перенести їх у звіт.
10. Обмежити спектр сигналу, залишивши в спектрі основні гармоніки.
11. Побудувати графіки відновлених сигналів.
Номер варіанту
Вид сигналу
Амплітуда
Частота, Гц
Час, с
4
Біполярний прямокутний періодичний сигнал («меандр»)
10
1
0,01
Скрипт-файл генерації сигналів
n=101;
x=0.1*randn(1,n);
t = 0:0.001:0.1; %час
figure(1);
plot(t,x);
Графік
n=101;
x=0.1*randn(1,n);
t = 0:0.001:0.1; %час
figure(1);
plot(t,x);
y = x + 2*randn(size(t)); %сигнал з помилкою
plot(1000*t(1:50),y(1:50)); %графік сигналу
xlabel('time (milliseconds)');
Y = fft(y,512); %перетворення Фур’є
Pyy = Y.* conj(Y) ; %модуль перетворення Фур’є
f = 1000*(0:256)/512; %вектор половини частоти дискретизації
plot(f,Pyy(1:257)); %графік амплітудного спектру на половині частоти
title('Frequency content of y')
xlabel('frequency (Hz)')
Графік
n=101;
x=0.1*randn(1,n);
t = 0:0.001:0.1; %час
figure(2);
plot(t,x);
y = fft(x); % перетворення Фур’є
m = abs(y); %модуль комплексного спектру
p = unwrap(angle(y)); %фаза комплексного спектру
f = (0:length(y)-1)'*100/length(y); % частота в герцах
subplot(2,1,1), plot(f,m),
ylabel('Abs. Magnitude'), grid on
subplot(2,1,2), plot(f,p*180/pi)
ylabel('Phase [Degrees]'), grid on
xlabel('Frequency [Hertz]')
Графік
n=101;
x=0.1*randn(1,n);
t = 0:0.001:0.1; %час
figure(1);
plot(t,x);
y = x + 0*randn(size(t)); %сигнал с помилкою
n1=512; %кількість відрахунків
figure(2);
plot(t(1:n),y(1:n));grid; %графік сигналу
title('Signal Corrupted with Zero-Mean Random Noise');
xlabel('time (milliseconds)');
Y = fft(y,n); % перетворення Фур’є
Pyy = Y.* conj(Y) / n; %модуль перетворення Фур’є
f = 1000*(0:n)/n; %половина частоти дискретизації
figure(3);
plot(f(1:100),Pyy(1:100)); grid; %график АЧХ
title('Frequency content of y')
xlabel('frequency (Hz)')
%**************************** обернене перетворення Фур’є *************
N=101;
Y1=[Y(1:N) zeros(1,n-N)]; %зрізування спектру сигналу
figure(4);
x1=ifft(Y1,n); %обернене перетворення Фур’є
plot(t(1:n),2*x1(1:n),t(1:n),y(1:n)),grid;
Графіки
Генерація в Системі Симулінк
Графіки
ВИСНОВОК
Сигнал (у теорії інформації і зв'язку) - матеріальний носій інформації, який використовується для передачі повідомлень по системі зв'язку. Сигнал, на відміну від повідомлення, може генеруватися, але його прийом не обов'язковий (повідомлення має бути прийнято приймаючою стороною, інакше воно не є повідомленням, а всього лише сигналом).
Сигналом може бути будь-який фізичний процес, параметри якого змінюються відповідно з переданим повідомленням. На практиці найчастіше використовуються електричні сигнали. При цьому носієм інформації є змінюються в часі струм або напруга в електричному ланцюзі. Електричні сигнали легше обробляти, ніж інші, вони су...
