20993

Дослідження загальної процедури цифрових фільтрів в LabVIEW

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

розміщуємо три горизонтальні повзункові регулятори Horizontal Pointer Slid' Controls → Express → Numeric Control → Horizontal Pointer Slide Елементи керування → Експрес → Цифровий контроль → Горизонтальний повзунковий регулятор для налаштування частоти сигналів; три графіки осцилограми Waveform Graph для відображення вхідного і відфільтрованого сигналів у часовому і спектральному зображенні. На закладці Scale Шкала змінюємо максимальне значення шкали частоти Найквіста на 4000 Гц у всіх трьох елементах і на закладці Data Range Діапазон...

Русский

2013-08-02

240.66 KB

1 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. М. ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ ТА СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ

КАФЕДРА СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ І

ЕЛЕКТРОПРИВОДА

ЗВІТ

До лабораторної роботи № 4

З дисципліни: «Основи збору, передачі та обробки інформації»

На тему: «Дослідження загальної процедури цифрових фільтрів в LabVIEW»

Виконав:

Студент групи СІ-10-3С

Шаповал Ю.Я.

Прийняла:

Гаврилець Г.О.

КРЕМЕНЧУК 2011

Мета:  Вивчити та придбати навички по дослідженню загальної процедури синтезу цифрових фільтрів в LabVIEW.

Порядок виконання роботи

  1.  Відкриваємо програмний пакет  LabVIEW. Створюємо новий документ – New VI.
  2.  Створюємо лицьову панель системи фільтрації (рисунок 1):

Рисунок 1 -  Лицьова панель системи IIR фільтрації під час роботи.

  1.  розміщуємо три горизонтальні повзункові регулятори Horizontal Pointer Slid' (Controls → Express Numeric Control → Horizontal Pointer Slide (Елементи керування Експрес Цифровий контроль Горизонтальний повзунковий регулятор)) для налаштування частоти сигналів;
  2.  три графіки осцилограми Waveform Graph для відображення вхідного і відфільтрованого сигналів у часовому і спектральному зображенні.

Тепер змінюємо властивості об’єктів (перейменовуємо елементи керування і графіки осцилограми):

- змінюємо властивості трьох елементів керування Horizont Pointer   Slide (Горизонтальний повзунковий регулятор). Натискаємо правою кнопкою миші на кожний елемент і обираємо Properties (Властивості) з меню швидкого виклику. В результаті з’являється діалогове вікно властивостей. На закладці Scale (Шкала) змінюємо максимальне значення шкали частоти Найквіста на 4000 Гц у всіх трьох елементах і на закладці Data Range (Діапазон даних) встановлюємо частоти за замовчанням 750 Гц, 2500 Гц і 3000 Гц відповідно;

- змінюємо властивості графіку осцилограми Waveform Graph, що позначений на рис. 1 як FFT (БПФ). Натискаємо правою кнопкою миші на графіку осцилограми Waveform Graph і обираємо Properties (Властивості) з меню швидкого виклику, щоб потрапити в діалогове вікно властивостей. На закладці Scale (Масштаб) відмінюємо Autoscale (Автомаштабування) для шкали Y і змінюємо мінімальне значення на 80, щоб краще бачити піки осцилограм. На двох других графіках, що відповідають часовому відображенню, відмінюємо опцію Loose Fit (Вимкнути сівпадіння) в меню швидкого виклику для осі X (X Scale),  щоб графік заповнив весь простір по осі X.

  1.  Для забезпечення системи джерелами сигналу розміщуємо на блок-діаграмі (рисунок 2):

Рисунок 2 - Блок-діаграма системи IIR -фільтру

три ВП Sine Waveform ((синусоїдальний сигнал) (Functions Programming → Waveform Analog Waveform Waveform Generation Sine Waveform (Функції → Програмування Сигнал Аналоговий сигнал → Генерація сигналів  Синусоїдальний сигнал)). За відсутності вхідного сигналу амплітуди вихідних синусоїд за замовчанням приймають одиничні значення. З'єднуємо проведенням регулятори і входи frequency (частота) кожного ВП Sine Waveform.

  1.  Створюємо кластер констант для введення частоти дискретизації. Для цього натискаємо правою кнопкою миші на вивід samping   Info (інформація про дискретизацію) ВП Sine Waveform і, обравши Create → Constant (Створити Константа), (вводимо 8000 - частота дискретизації і 256 - число вибірок).
  2.  Приєднуємо кластери констант до всіх трьох ВП так, щоб всі сигнали мали однакові частоти дискретизації і довжини вибірок.
  3.  Створюємо вхідний сигнал системи фільтрації, додаємо три масиви сигналів, з використанням двох функцій Add (Додати) (Functions Express → Arithmetic & Comparison Express Numeric → Add (Функції Експрес Арифметичні і порівняння Експрес чисельні → Додати)), як показано на рис. 1.
  4.   Далі створюємо компоненти системи фільтрації:
  5.  фільтр створюємо за допомогою експрес ВП DFD Classical Filter Design (Functions Addons -→ Digital Filter Design → Filter Design DFD Classical Filter Design (Функції → Додаткові → Проектування цифрових фільтрів Проектування фільтрів → DFD Класична розробка фільтрів));
  6.  заповнюємо специфікацію фільтру в діалоговому вікні конфігурації, яке з’являється після розміщення експрес ВП. В цьому вікні відображається амплітудно-частотна характеристика і графік розміщення нулів і полюсів на z-площині, відповідні до специфікації фільтру. В якості методу створення фільтру обираємо метод рівномірних пульсацій (Equi-Ripple FIR).

Як тільки експрес ВП сконфігуровано, його назва змінюється у відповідності до заданого типу фільтру, для нашого— Equi-Ripple FIR Lowpass Filter (IIR -фільтр нижніх частот з рівномірними пульсаціями). Тип фільтру відображається на блок-діаграмі.

  1.  щоб відфільтрувати вхідний сигнал, який надходить з функції Add, об’єкт фільтр під’єднуємо до виводу filter in (вхід фільтру) ВП dfd Filtering (Фільтрація) (Functions Addons → Digital Filter Design → Processing → DFD Filtering (Функції → Додаткові → Проектування цифрових фільтрів Обробка → DFD Фільтрація));
  2.  для спостереження ефекту фільтрації в спектральному і часовому відображенні вхідний сигнал і вихід ВП DFD Filtering під’єднуємо до двох графіків осцилограм Waveform Graphs;
  3.  щоб отримати спектральні характеристики сигналу,  розміщуємо на блок-діаграмі експрес ВП Spectral Measurements (Спектральні виміри) (Functions Signal Processing → Waveform Measurements). Натискаємо правою кнопкою миші на елемент і обираємо Properties (Властивості).  В полі Selected Measurements вибираємо Magnitude (peak) (Величина (пікова)), в полі Result (Результат) — дБ і в полі Window (Вікно) — None (Відсутність вікна).
  4.  Обвести всі створенні елементи на блок-діаграмі циклом While Loop  (Цикл з умовою). Для завершення циклу до терміналу умови виходу із циклу, який розташований у правому нижньому куті, під'єднуємо кнопку «стоп» (Controls → Express → Buttons  → Stop Button) ). Закінчена блок-діаграма показана на рис. 2.
  5.  Для часової затримки відображення роботи ВП розміщуємо на блок-діаграмі блок Wait Until Next ms Multiple (Functions   Programming → Timing → Wait Until Next ms Multiple ). Потім клацаємо на ньому правою кнопкою миші і обираємо  Create → Constant (Створити Константа), вводимо 300.

10. Зберігаємо ВП під назвою FIR Filtering System.vi (FIR система фільтррації) і запускаємо його.

11. Результуючі осцилограми на лицьовій панелі під час роботи показані на рис. 1.

Висновок:  На проведеній лабораторній роботі було вивчено та придбано навички по дослідженню загальної процедури синтезу цифрових фільтрів в LabView.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25232. Еллінізм: відкриття духовної реальності (Сенека, Епіктет) 29.5 KB
  Саме тут вперше на основі причасності всіх людей логосу формується ідея спільного братства на місце ідеалу національної держави приходить космополітизм. Нехай з середини ти будеш інший у всьому а ззовні ми не повинні відрізнятись від людей.€ Перше що обіцяє дати філософія це вміння жити серед людей. Епіктет проповідував близькі до християнства ідеї про різку відмінність Духа від тіла про братську любов до всіх людей про необхідність постійного звернення людини до бога.
25233. Епікуреїзм: таємниця «паренклізісу» (самочинне відхилення атомів від лінії необхідності) 22.5 KB
  грекоримський епікуреїзм середній Сад епікуреїзм у Римі пізній Сад.
25234. К. Леві-Строс Структурна антропологія 33.5 KB
  полягає в застосуванні структурного методу до аналізу історикоетнографічних процесів культури як окремого людського буття так і етногенезу в цілому а також до становлення окремих форм соціального буття. полягає в тому щоб в процесі аналізу конкретної етнографічної проблематики наблизитися до осягнення проблеми становлення і формування людського суспільства і людської культури. З огляду на це вивчення життя первісних народів є ключем для розуміння загальних закономірностей культури. Енґельса оскільки момент якісного стрибка від...
25235. Поняття історичних законів у новоєвропейській філософії історії 25 KB
  Поняття історичних законів у новоєвропейській філософії історії. Поняття історичної закономірності у новоєвропейській філософії співіснує із поняттям прогресу.Час дух осягає себе в поняттях. Яскравої конкретизації поняття історичної закономірності набуває в марксизмі.
25236. Поняття системи у філософії науки 27 KB
  Поняття системи розкривається в двох основних значеннях онтологічному та методологічному. В методології широко використовується поняття теоретичної системи знання яке описує встановлення єдності між різними елементами знання на основі певних семантичних та синтаксичних правил. Онтологічний зміст поняття система розкривається в формі опису складно існуючої реальності яку поділяють на елементи звязки між ними і характеризують як цілісне утвореня. Специфічне тлумачення поняття система набуває в рамках діалектики та синергетики де вона...
25237. Проблема міфології у філософській спадщині Лосєва 41 KB
  Проблема міфології у філософській спадщині Лосєва Олексій Лосєв 1893 1988 представник російської філософії її €œзолотого віку€. Головні праці: €œФілософія імені€ €œМузика як предмет логіки€ €œДіалектика міфу€ €œІсторія античної естетики€. Міфологічна проблематика займає центральне місце в філософській спадщіні Лосєва. Сам себе він називава філософом міфу оскільки всі його роботи в тій чи іншій мірі спроба відкрити світ міфу для читатача.
25238. Проблеми єдності онтології та гносеології 23 KB
  Критика марксизму виявила неприйнятність в межах філософського осмислення буття науки тези Леніна про єдність онтології та гносеології оскільки людина як субєкт без їх відокремлення нездатна встановлювати осмислене відношення до буття на основі методів. Онтологія дає нам знання про буття а гносеологія про пізнання цього буття. Кожній частині буття відповідає своє адекватне пізнання. Постмодерний дискурс критикуючи раціонально зцентровану гносеологію виявляє ірраціональні елементи як онтологічні ознаки людського буття.
25239. Життєвий світ і система 32 KB
  Габермас досліджує шлях уречевлення комунікації визначаючи його як роз'єднання системи і життєвого світу. Концепція життєвого світу дістає своє емпіричне втілення за Габермасом в архаїчних суспільствах де структури нормативної інтеграції опосередковані мовленнєвою комунікацією водночас становлять системні структури. Тому архаїчне родове суспільство Габермас розглядає як втілення єдності системи й життєвого світу. Однак ця система зберігає своє відношення хоча й перетворене до життєвого світу.
25240. Життєвий світ та система 22 KB
  Поняття життєвого світу повязане з горизонтом. Розрізняють внутрішній та зовнішній горизонти. Внутрішній горизонт це сукупність припущень якими ми керуємося в сприйнятті та розумінні речей. Зовнішній горизонт це сукупність речей через яку ми сприймаємо річ.