МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
ДО ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
З ДИСЦИПЛІНИ
«CИСТЕМИ ЦИФРОВОЇ ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ»
для студентів денної та заочної форм навчання
спеціальностей “ Комп’ютерні системи та мережі ”, “ Спеціалізовані комп’ютерні системи ”
Харків 2008
Лабораторна робота № 1
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ КВАНТУВАННЯ ЗА ЧАСОМ ТА РІВНЕМ У ЦИФРОВИХ СИСТЕМАХ
Мета роботи – дослідження процесів квантування сигналів цифрових систем.
1.1 Основні теоретичні відомості
Для більшості цифрових систем є необхідним перетворення неперервних сигналів до цифрових або цифрових до неперервних. Перше з цих перетворень відповідає процесам дискретизації неперервного сигналу за часом (моделюється за допомогою аналого-цифрового перетворювача (АЦП) з періодом дискретизації ) та за рівнем (моделюється нелінійною ланкою зі ступневою статичною характеристикою). Відновлення неперервних сигналів за цифровими послідовностями здійснюється за допомогою екстраполятора, переважно нульового порядку. Процеси квантування суттєво впливають роботу систем цифрового керування. У даній роботі пропонується дослідити вплив процесів квантування за часом та рівнем на якість перехідних процесів та точність цифрової системи, структурна схема якої наведена на рис. 1.1.
1.2 Порядок виконання роботи
1. Виключивши з заданої структурної схеми АЦП та екстраполятор, отримати за допомогою пакету Simulink перехідну функцію та реакцію на лінійно зростаючий сигнал неперервної системи (рис. 1.2). Оцінити показники якості неперервної системи , , та значення статичної помилки .
Рис. 1.1 - Структурна схема цифрової системи
Рис. 1.2 - Схема моделювання
2. Отримати перехідну функцію та реакцію на лінійно зростаючий сигнал цифрової системи для кроків квантування за часом та кроці квантування за рівнем . Оцінити показники якості перехідної функції та значення статичної помилки.
3. Отримати перехідну функцію й реакцію на лінійно зростаючий сигнал цифрової системи при кроці квантування за часом та кроках квантування за рівнем і . Оцінити показники якості перехідної функції та значення статичної помилки.
Занести отримані результати до табл. 1.1.
Таблиця 1.1 - Результати вимірів
Тип системи
Параметри системи
при
Неперервна
-
-
Цифрова
0,01
0,01
0,1
0,01
0,5
0,01
0,01
0,1
0,01
0,25
4. Проаналізувати залежність показників якості та точності системи від кроку квантування за часом і рівнем .
Варіанти завдань наведено у табл. 1.2.
Таблиця 1.2 - Варіанти завдань
Номер варіанту
, с
Номер варіанту
,с
Номер варіанту
,с
1
1
0,1
11
11
0,15
21
21
1
2
2
0,2
12
12
0,25
22
22
2
3
3
0,3
13
13
0,35
23
23
3
4
4
0,4
14
14
0,45
24
24
4
5
5
0,5
15
15
0,55
25
25
5
6
6
0,6
16
16
0,65
26
26
6
7
7
0,7
17
17
0,75
27
27
7
8
8
0,8
18
18
0,85
28
28
8
9
9
0,9
19
19
0,95
29
29
9
10
10
1,0
20
20
1,05
30
30
10
1.3 Зміст звіту
Звіт по лабораторній роботі повинен містити:
Тему лабораторної роботи.
Мету роботи.
Варіант завдання.
Схеми моделювання.
Таблицю з результатами оцінювання показників якості та статичної помилки для різних значень кроків квантування за часом і рівнем.
Висновки по роботі.
1.4 Контрольні питання
За допомогою яких елементів здійснюються дискретизація та відновлення сигналів у цифрових системах?
Як впливають на якість перехідних процесів замкненої цифрової системи значення періоду дискретизації сигналів за часом та кроку квантування за рівнем?
Як змінюються значення статичних помилок (за положенням) замкненої цифрової системи за умов зростання періоду дискретизації сигналів ?
Лабораторна робота № 2
СИНТЕЗ ЦИФРОВИХ РЕКУРСИВНИХ ФІЛЬТРІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ПРЯМИХ АНАЛІТИЧНИХ МЕТОДІВ
Мета роботи – вивчення традиційних методів синтезу цифрових реку...
