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

9416. Субъекты правового обеспечения информационной безопасности 52 KB
  Тема №3: Субъекты правового обеспечения информационной безопасности. Понятие субъектов. Общая характеристика. РФ, субъекты РФ и муниципальные образования. Граждане и другие физические лица. Общественные объединения и коммерче...
9417. Система органов государственной власти, регулирующих информационную сферу 77.5 KB
  Тема №4: Система органов государственной власти, регулирующих информационную сферу. государственное управление в информационной сфере система и полномочия органов государственной власти (ОГВ), обеспечивающих право доступа к информации...
9418. Правовые режимы информационных ресурсов 74 KB
  Тема №5: Правовые режимы информационных ресурсов. Правовой режим. Понятие и виды охраноспособной информации Государственная тайна Служебная и профессиональная тайна Тайна частной жизни Коммерческая и банковская тайна...
9419. Правовое регулирование создания и применения информационных технологий 74 KB
  Тема №6. Правовое регулирование создания и применения информационных технологий. понятие и виды информационных технологий порядок создания информационных технологий применение информационных технологий государственными органами, ЮЛ...
9420. Правовое регулирование информационных систем 34 KB
  Тема №7: Правовое регулирование информационных систем. Понятие и виды информационных систем. Порядок разработки информационных систем. В соответствии со ст.2 закона об информации: Информационная система - совокупность содержащей...
9421. Особенности правового регулирования Интернета 53.5 KB
  Тема № 8. Особенности правового регулирования Интернета. общая характеристика Интернет как особой информационно-телекоммуникационной сети деятельность, осуществляемая посредством Интернета государственное регулирование Интернета в ...
9422. Правовое регулирование информационных ресурсов 44 KB
  Тема №9. Правовое регулирование информационных ресурсов. понятие и виды ИР. Порядок формирования ИР и предоставления информационных услуг государственные ИР государственное регулирование библиотечного дела государственн...
9423. Информационная безопасность (ИБ) 28.5 KB
  Информационная безопасность (ИБ). Жизненно важные интересы ИБ общества. Угрозы ИБ общества. Защита ИБ общества. ИБ - это защита экономических, социальных, международных и духовных ценностей с использованием информационных сред...
9424. Задачи пропедевтической клиники. Понятие о семиотике. Общий план обследования больного. Расспрос больного. Общий осмотр больного 30.57 KB
  Задачи пропедевтической клиники. Понятие о семиотике. Общий план обследования больного. Расспрос больного. Общий осмотр больного Внутренние болезни - область клинической медицины, изучающая этиологию, патогенез и клинические проявления болезни ...