Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
кафедра захисту інформації
Лабораторна робота №2
на тему: «Дискретне перетворення Фур’є та його застосування для спектрального аналізу сигналів»
з курсу «Цифрова обробка сигналів та зображень»
Мета роботи: ознайомлення із математичним апаратом опису сигналів у частотній області, змістом дискретного перетворення Фур’є та його застосуванням для спектрального аналізу реальних сигналів.
Завдання:
1.Навести аналітичний вираз та обчислити спектральні коефіцієнти періодичного сигналу, одержаного шляхом двонапівперіодного випрямлення гармонічного коливання, із параметрами в табл. 5. Добрати параметри ДПФ для спектрального аналізу періодичного сигналу, щоб забезпечити вимоги в табл. 5. Показати графіки часової функції сигналу і його спектра.
Варіант
Амплітуда
Період коливань
К-ть спектраль коєфіцієнтів
Роздільна здатність
12
5
1,2
7
1/12
Лістинг програми:
clc;
А=5; %Амплітуда сигналу
kmax=7; %к-ть спектральних коефіцієнтів
Tk=1.2; %період сигналу
dF=1/12; %роздільна здатнісь
T0=Tk/2; %пів період
Fmax=kmax*1/T0; %частотний інтервал
T=1/dF; %тривалість сигналу
Ts=1/(2*Fmax); %період дискритизації
t=0:Ts:(T-Ts); %дискретний час
x=A*abs(sin(2*pi*t/T0)); % сигнал
y=fft(x); %ДПФ
f=(-1/(2*Ts)):dF:1/(2*Ts)-dF; %вектор частот
yy=fftshift(y); %перестановка половин вектора
xx=abs(yy); %взаття за модулем
figure(1);
plot(t,x); %часовий графік X(t)
figure(2); plot(f,xx); %графік спектра функції
Частотний графік
Спектр сигналу
2.Навести аналітичний вираз спектральної густини експоненціального імпульсу s(t)=Am×exp(-|a×t|), параметри якого наведено в табл. 6. Добрати параметри ДПФ для спектрального аналізу імпульсного сигналу, щоб заб-езпечити вимоги в табл. 2. Показати графіки часової функції сигналу і його спектра.
Аналітични вираз
Розраховуєм спектральну густину
Варіант
Амплітуда
Стала згасання
Частотний інтервал
Роздільна здатність
12
5
1,2
3
0,15
Лістинг програми:
a=1.2; Am=5; dF=0.15; %стала згасання,амплітуда,роздільна здатність
Fmax=3; % частотний інтервал
Ts=1/(2*Fmax); %період дискретизації
T=1/dF; %час спостереження
t=0:Ts:(T-Ts); %дискретний час
x=Am*exp(-abs(a*t)); %експоненційний сигнал
y=fft(x); %ДПФ
f=(-1/(2*Ts)):dF:1/(2*Ts)-dF; %вектор частот
yy=fftshift(y); %перестановка половин вектора
xx=abs(yy); %значення за модулем
figure(1); %перший графік
plot(t,x); %часовий графік X(t)
figure(2); plot(f,xx); %графік спектра функції
Частотний графік
Спектр сигналу
3.Навести аналітичний вираз, що описує спектр дискретних сигналів. Добрати параметри ДПФ для спектрального аналізу дискретизованого трикутного вікна, щоб забезпечити вимоги в табл. 7. Показати графіки часової функції сигналу і його спектра.
Варіант
Амплітуда
Тривалість імпульсу
К-ть спектральних пелюсток
Роздільна здатність
12
5
1,2
3
1/12
Лістинг програми:
clc;
tau=1.2; Am=5; dF=1/12; k=3; %тривалість імпульсу/амплітуда/додільна здатність
Fmax=k/tau; % частотний інтервал
N=Fmax/dF; %к-ть вибірок
Ts=1/(2*Fmax); %період дискретизації
T=1/dF; %час спостереження
%побудова трикутного сигналу
i=1;
for t=0:Ts:(tau/2)-Ts %побудова першої половини трикутника
x(i)=(2*Am*t)/tau; %в межах від нуля до половини тривалості
i=i+1; %імпульсу
end
for t=tau/2:Ts:tau %побудова 2-ї половини трикутнику
x(i)=(-(2*Am*t)/tau)+2*Am; %в межах від полини до кінця тривалості
i=i+1; %імпульсу
end
for t=tau+Ts:Ts:(T-Ts) %час спостереження за сигналом більший за
x(i)=t*0; %за його тривалість тому решту часу
i=i+1; % нульовий сигнал
end
t=0:Ts:(T-Ts); %дискретний час
figure(1); %графік №1
plot(t,x); %часова функція
y=fft(x); %ДПФ
f=(-1/(2*Ts)):dF:1/(2*Ts)-dF; %вектор частот
yy=fftshift(y); % перестановка половин вектора
xx=abs(yy); %взяття за модулем
figure(2); plot(f,xx); % графік спектра функції
Спектр сигналу
Частотний графік
Висновки:
Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, увійдіть
або зареєструйтесь.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!