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

21240. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА 170 KB
  Чтобы повысить надёжность электроснабжения нагрузок питающихся по разомкнутым схемам применяют нормально отключенные резервные источники питания которые включаются вручную или устройствами АВР в случае потери рабочего источника. Успешность АВР составляет 90  95 . Поэтому устройства АВР служат мощным средством повышения надёжности электроснабжения. Выбор параметра пуска схемы АВР Схема автоматического включения резерва должна производить включение резервного элемента при вполне определенных условиях.
21241. УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ 177.5 KB
  При регулировании по возмущению регулирующее воздействие не зависит от величины возмущения и определяется лишь самим событием появления возмущения.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГУЛИРОВАНИЯ Статическая характеристика зависимость регулируемой величины от возмущающего воздействия в установившемся режиме. Данная характеристика обеспечивает постоянство регулируемой величины.
21242. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ В ЭЭС 46 KB
  3 АЧР автоматическая частотная разгрузка. Лист 2 АВТОМАТИКА ЧАСТОТНОЙ РАЗГРУЗКИ АЧР Снижение частоты в энергосистеме всего на несколько герц может привести к полному расстройству работы ЭЭС. ТРЕБОВАНИЯ К АЧР 1 Отключаемая мощность должна быть достаточной для ликвидации наибольшего из возможных дефицитов мощности. 2 АЧР должна полностью исключать возможность появления лавин частоты то есть должна быть исключена возможность понижения частоты ниже порога 45 Гц.
21243. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА. ЧАСТЬ 1 (РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ) 249.5 KB
  ЧАСТЬ 1 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Книги: Чернобровов Н. Релейная защита. Расчёт релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Первую задачу решают устройства релейной защиты РЗ и резервирования отказов выключателя УРОВ.
21245. ТОКОВЫЕ ЗАЩИТЫ 2.14 MB
  Защита строится на максимальных токовых реле. Схема МТЗ в двухфазном двухрелейном исполнении на постоянном оперативном токе с независимой выдержкой времени показана на рис.7: KA максимальные реле тока РТ40 KT реле времени KL промежуточное реле KH указательное реле Q блокконтакт выключателя YAT катушка привода отключения выключателя. и реле;  по принципу воздействия на выключатель прямого или косвенного;  по виду оперативного тока;  по виду используемой характеристики выдержки времени зависимая tс.
21246. ТОКОВАЯ НАПРАВЛЕННАЯ ЗАЩИТА 288.5 KB
  1 При К1 должны отключиться выключатели 1 и 2 время действия защиты. Для селективного действия простой токовой защиты необходимо ввести контроль еще одной величины направления мощности КЗ. Максимальный момент на реле для надежного действия защиты. Если КЗ происходит вблизи места установки защиты то изза понижения напряжения может не хватить мощности ля срабатывания реле направления мощности только при трёхфазных КЗ.
21247. ЗАЩИТА ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С БОЛЬШИМ ТОКОМ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ (СЕТИ 110 КВ И ВЫШЕ) 169 KB
  Поэтому была разработана особая защита от однофазных замыканий которая получила название защиты нулевой последовательности. Она выполняется в виде токовой максимальной защиты и токовой отсечки реагирующих на основной признак короткого замыкания на землю ток нулевой последовательности. Лист 19 ФИЛЬТР ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ Токовый орган токовой защиты нулевой последовательности подключается к фильтру тока нулевой последовательности. Это позволяет добиться более высокой чувствительности защиты по сравнению с токовыми защитами...
21248. Сутність і предмет аудиту 136.5 KB
  Сутність і предмет аудиту 1. Необхідність місце та роль аудиту в системі управління. Сутність обєкт предмет і методи аудиту. Класифікація аудиту.