20995

Дослідження характеристик цифрових фільтрів у програмі MatLab

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Для перетворення сигналу з аналогової форми в дискретну застосовуємо блок АЦП. Для графічного відображення результатів роботи застосовуємо блоки Signal Processing Blockset signal Processing Sinks time Scope для відображення часової залежності сигналів та Signal Processing Blockset signal Processing Sinks spectrum Scope для відображення спектру сигналу. Для фільтрації в пакеті Sptool виконуємо наступні дії: В полі Signals виділяємо назву необхідного сигналу Signnoise. Натискуємо кнопку Apply після натиснення якої з'являється діалогове...

Русский

2013-08-02

297.85 KB

3 чел.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. М. ОСТРОГРАДСЬКОГО

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ ТА СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ

КАФЕДРА СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО УПРАВЛІННЯ І

ЕЛЕКТРОПРИВОДА

ЗВІТ

До лабораторної роботи № 2

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

На тему: «Дослідження характеристик цифрових фільтрів у програмі MatLab»

Виконав:

Студент групи СІ-11-3С

Хамула І.Ю.

Прийняла:

Гаврилець Г.О.

КРЕМЕНЧУК 2012

Мета:  Синтезувати і проаналізувати цифрові фільтри з використанням програмного пакету MatLab.

Порядок виконання роботи

  1.  За допомогою блоку Simulink/sources/sine Wave задаємо тестовий синусоїдальний сигнал. У параметрах блоку задаємо амплітуду 10, частоту 50 Гц, фаза і зсув дорівнюють нулю.
  2.  Оскільки більшість перешкод має випадковий характер, то як джерело зовнішньої дії застосовуємо генератор білого шуму Simulink/sources/band Limited White Noise. Sample Time задаємо рівним 0,0002, значення параметра Noise Power встановлюємо рівним 0,001.
  3.  Робимо накладення перешкоди на вихідний сигнал за допомогою блоку суматора.
  4.  Для перетворення сигналу з аналогової форми в дискретну застосовуємо блок АЦП. Роль АЦП в пакеті Simulink виконує блок квантування Simulink/discontinuities/quantizer.
  5.  Для реалізації алгоритму цифрової фільтрації використовуємо вбудований блок Signal Processing Blockset/filtering/filter Designs/digital Filter Design, при відкритті якого з'являється вікно пакету fdatool для моделювання цифрового фільтру.
  6.  Для графічного відображення результатів роботи застосовуємо блоки Signal Processing Blockset/signal Processing Sinks/time Scope для відображення часової залежності сигналів та Signal Processing Blockset/signal Processing Sinks/spectrum Scope для відображення спектру сигналу.
  7.  Для можливості обробки даних в пакеті SPTool  зберігаємо отримані сигнали в робочий простір(То Workspace), визначивши наступні змінні:

Input – вхідний корисний сигнал;

Signnoise – квантований зашумлений сигнал;

Filtred – відфільтрований сигнал.

  1.  Для автоматичного запуску пакету Sptool по закінченню моделювання додаємо в модель блок Simulink/sources/clock, блок призначеної для користувача функції Simulink/user-defined Functions/matlab Fcn і заглушку Simulink/sincs/terminator.
  2.  Загальну процедуру цифрової обробки сигналів можливо реалізувати в пакеті SPTool, використовуючи наступний алгоритм :
  3.  Імпортуємо модель фільтру і сигнали, отримані при моделюванні в Simulink, в пакет SPTool :
  4.  Використовуючи пункт меню File/import, вказуємо необхідний вектор даних (Input–початковий сигнал, Signnoise–зашумленний сигнал).
  5.   Імпортуємо модель фільтру з Fdatool. У пакеті Fdatool вибираємо меню File/export і вказуємо в полі Export to значення Sptool. У полі Discrete Filter вказуємо назву фільтру – Myfilter.
  6.  Для фільтрації в пакеті Sptool виконуємо наступні дії:
  7.  В полі Signals виділяємо назву необхідного сигналу (Signnoise).
  8.  В полі Filters виділяємо назву необхідного фільтру (Myfilter).
  9.  Натискуємо кнопку Apply, після натиснення якої з'являється діалогове вікно в якому вказано ім'я фільтру, ім'я вхідного сигналу, тип алгоритму і задаємо ім'я вихідного сигналу – Filtred.
  10.  Після натиснення кнопки ОК вікна Apply Filter відбувається додавання сигналу у вікно Signals пакету Sptool.
  11.  Для перегляду сигналів в часовій області у вікні Signals слід виділити один або декілька сигналів і натискувати кнопку View. У контекстному меню вікна вибираємо колір відображення кожного сигналу.
  12.  Для створення і відображення спектру досліджуваного сигналу виділяємо сигнал (вікно Signals) і натискуємо кнопку Create у вікні Spectra. Далі натискуємо кнопку Apply, після чого у вікні Spectrum Viewer відображується спектр вибраного сигналу.

Рисунок 1– Реалізація загальної схеми обробки сигналів в пакеті Matlab

Рисунок 2 – Часові діаграми початкового, зашумленого і відфільтрованого сигналів

Рисунок 3 – Спектри вихідного, зашумленого і відфільтрованого сигналів

Рисунок 4 – Тимчасові діаграми початкового, зашумленого і відфільтрованого сигналів.

Рисунок 5 – Створення спектру сигналу.

Висновок:  На проведеній лабораторній роботі  було досліджено характеристики цифрових фільтрів з використанням програмного пакету MatLab.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4647. Організаційно-економічне обґрунтування діяльності дитячо-оздоровчого табору 399 KB
  Організаційно-економічне обґрунтування діяльності дитячо-оздоровчого табору Вступ Враховуючи екологію сьогоднішнього дня, та рівень захворюваності серед школярів, питання оздоровлення дітей та підлітків стоїть для України доволі гостро. Діти...
4648. Основы менеджмента. Власть и личное влияние 5.43 MB
  Власть и личное влияние 1.Руководство в организации Несмотря на то, что руководство - существенный компонент эффективного управления, эффективные лидеры не всегда являются одновременно и эффективными управляющими. Об эффективности лидера мож...
4649. Экономическая оценка инвестиций. Методика оценки эффективности инвестиций 90.68 KB
  В практикуме систематизирована методика оценки эффективности инвестиций, с учетом последовательного развития принципов и методов оценки эффективности. Практикум предназначен для первоначального изучения проблем и методов оценки эффективности инвести...
4650. Численные методы. Лабораторный практикум 3.77 MB
  Численные методы Лабораторный практикум. Учебное пособие по курсу Численные методы включает тематику курса лекций, практических и лабораторных занятий, контрольных работ содержит список вопросов выносимых на самостоятельное изуче...
4651. Модернизация спирального гидроциклона СГМ-ТПИ 171.48 KB
  Модернизация спирального гидроциклона СГМ-ТПИ Введение Производительность буровых работ повышается главным образом за счёт технического перевооружения. С развитием буровой техники актуальность вопросов повышения надёжности и долговечности деталей ма...
4652. Технологический расчет автотранспортного предприятия 809.5 KB
  В методических указаниях представлен алгоритм выполнения технологического расчета автотранспортного предприятия, рекомендуемые формы таблиц при оформлении, даны ссылки на источники для получения более подробной информации, представлены справочные да...
4653. Определение кратчайших расстояний между грузообразующими и грузопоглощающими пунктами 2.11 MB
  Определение кратчайших расстояний между грузообразующими и грузопоглощающими пунктами. Определим кратчайшие расстояния между грузообразующими и грузопоглощающими пунктами согласно схеме транспортной сети методом оценки возможных расстояний до пункта...
4654. Эксплуатационные свойства автомобилей 2.01 MB
  Эксплуатационные свойства автомобиля Введение Изучение эксплуатационных свойств направлено на приобретение знаний основных свойств автомобиля и необходимых навыков их оценки применительно к конкретным дорожным условиям. Эффективность работы автомоби...
4655. Работа автотракторных дизелей на газе 2.27 MB
  Введение Наблюдаемый процесс резкого подорожания нефтепродуктов есть не что иное, как давно прогнозируемое исчерпание запасов нефти. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) более ста лет одерживал победу в конкурентной борьбе с другими источниками меха...