Дискретне перетворення Фур’є та його застосування для спектрального аналізу сигналів. Звіт про виконання лабораторної роботи з Цифрове оброблення сигналів. Робота № 526909

Перехід до торгівельного партнера Binance

Дискретне перетворення Фур’є та його застосування для спектрального аналізу сигналів

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

ІКТА

Факультет:

Захисту інформації

Кафедра:

Кафедра захисту інформації

Інформація про роботу

Рік:

2014

Тип роботи:

Звіт про виконання лабораторної роботи

Предмет:

Цифрове оброблення сигналів

Група:

зі 41

Варіант:

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» кафедра захисту інформації / Лабораторна робота №5 на тему: «Дискретне перетворення Фур’є та його застосування для спектрального аналізу сигналів» з курсу «РОЗРАХУНОК ТА ДОСЛІДЖЕННЯ РЕКУРСИВНИХ ЦИФРОВИХ ФІЛЬТРІВ» Варіант №8 Львів – 2014 Мета роботи – отримати навики розрахунку параметрів і характеристик рекурсивних цифрових фільтрів, а також навчитися застосовувати засоби програмного пакету Simulink MatLab для їх реалізації та дослідження. ЗАВДАННЯ 1. Ознайомитись із теоретичними відомостями. 2. Розрахувати перші 5 коефіцієнтів нерекурсивного фільтра згідно заданого варіанту при відсутності накладання вікна. 3. Скласти програму в середовищі MatLab згідно завдання. 3.1. Розрахувати мінімально необхідний порядок вказаного типу фільтра для забезпечення поставлених вимог. Знайти коефіцієнти фільтра. Побудувати АЧХ розрахованого фільтра. Оцінити вплив N-бітного квантування коефіцієнтів фільтра на його характеристики при прямій реалізації та каскадній на основі біквадратних ланок. Провести фільтрацію заданого сигналу, що зберігається у файлі Lab_2_варіант у змінній signal. № Тип фільтру Fs, Гц Fp, Гц Rs, дБ Rp, дБ N, біт Fd, Гц Сигнал 8. РФ Чебишева 1-го роду [300 500] [270 530] 70 1.4 14 2000 Lab_2_8.mat Текст програми Fs=[300 500]; % задаємо частоти смуг затримки Fp=[270 530]; % задаємо частоти смуг пропускання Rs=70; % пульсації (придушення) в смузі затримки Rp=1.4; % пульсації в смузі пропускання N_bit=14; % кількість біт для представлення дробової частини коефіцієнтів fd=2000; % частота дискретизації f_N = fd/2; % частота Найквіста Fs_norm = Fs/f_N; % нормовані частоти смуги затримки Fp_norm = Fp/f_N; % нормовані частоти смуг пропускання [n, Wn] = cheb1ord(Fp_norm, Fs_norm, Rp, Rs); % визначаємо мінімальний порядок фільтра n та % частоти зрізу Wn n % виводимо порядок фільтра fc = Wn * f_N % виводимо частоти зрізу [b, a] = cheby1(n, Rp,Wn, 'stop'); % знаходимо коефіцієнти чисельника та % знаменника фільтра b = b(:); % перетворюємо вектор рядок у стовпець a = a(:); b % виводимо коефіцієнти чисельника a % виводимо коефіцієнти знаменника f = 0 : 1 : f_N; % задаємо вектор частот для розрахунку АЧХ h = freqz(b, a, f, fd); % розраховуємо комплексний коефіцієнт передачі figure(11); plot(f, abs(h)); grid on; title('АЧХ рекурсивного фільтра');% будуємо графік АЧХ bq = round(2^N_bit * b) / 2^N_bit; % квантуємо коефіцієнти чисельника aq = round(2^N_bit * a)/ 2^N_bit; % квантуємо коефіцієнти знаменника hq = freqz(bq, aq, f, fd); % розраховуємо комплексний коефіцієнт передачі % квантованого фільтра figure(12); plot(f, abs(h), f, abs(hq)); grid on; legend('1', '2'); % будуємо графік АЧХ фільтру до і після квантування title('графік АЧХ фільтру до і після квантування'); sos = tf2sos(b, a); % переходимо від прямої до каскадної форми фільтру sosq = round(2^N_bit * sos) / 2^N_bit; % квантуємо коефіцієнти біквадратних ланок [bs, as] = sos2tf(sos); % повертаємось до прямої форми представлення hs = freqz(bs, as, f, fd); % розраховуємо комплексний коефіцієнт передачі figure(13); plot(f, abs(hs)); grid on; % будуємо графік АЧХ title('графік АЧХ фільтру з каскадною формою представлення із завкругленими коефіцієнтами передачі'); load Lab_3_8 % завантажуємо сигнал signal_f1 = filter(b, a, signal); % проводимо фільтрацію сигналу figure(13); title('Графік сигналу до і після фільтрації'); subplot(311); plot((0 : length(signal)-1) / fd, signal); grid on; % будуємо графік первинного сигналу subplot(312); plot((0 : length(signal)-1) / fd, signal_f1); grid on; % графік сигналу на виході НЦФ без вікна b20=1-2*(fc(2)-fc(1))/fd; k=1:5; b20(k+1)=-sin(2*pi*k*fc(2)/fd)/(pi*k)+sin(2*pi*k*fc(1)/fd)/(pi*k); b20 Результати виконання програми Графік АЧХ рекурсивного РФ фільтра Чебишева 1-го роду / АЧХ фільтра 1- без квантування коефіцієнтів 2- з квантуванням / АЧХ фільтра побудованого каскадною формою / Графіки сигналу до та після фільтрування рекурсивним фільтром Чебишева 1-го роду Висновок При виконанні даної лабораторної роботи я отримав навики розрахунку параметрів і характеристик рекурсивних цифрових фільтрів, а також навчився застосовувати засоби програмного пакету Simulink MatLab для їх реалізації та дослідження. Порівнявши розрахунок рекурсивних та не рекурсивних фільтрів, я зробив висновок, що для забезпечення певних частот зрізу, достатньо рекурсивного фільтру значно нижчого порядку ніж не рекурсивного, проте, рекурсивний фільтр дещо важчий у реалізації.

Звіт про виконання лабораторної роботи Цифрове оброблення сигналів

Magotskyy

20.01.2015 13:01-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, 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!

поділитись