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

20239. Міжмолекулярна взаємодія в газах та рідинах 62.5 KB
  Вона базується на припущеннях: міжмолекулярна взаємодія є слабкою – розміри частинок набагато менше за відстань між ними; адіабатичне наближення – електростатичне поле сусідньої молекули збурює енергетичні стани лише електронів; наближення мультипольного розкладу – електричні заряди в молекулі по об’єму розповсюджені нерівномірно і можуть бути вільні заряди: монополі диполі квадруполі октуполі. Енергія міжмолекулярної взаємодії – це потенціальна енергія однієї молекули в електростатичному полі другої молекули. Маємо дві молекули А і В...
20240. Розсіяння нейтронів як джерело інформації про динаміку молекул 101 KB
  Розсіяння нейтронів як джерело інформації про динаміку молекул Існує загальний метод опису динаміки речовини – просторовочасові корелятивні функції. Одним із шляхів визначення корелятивних функцій є розсіяння нейтронів. Візьмемо двічі диференційний переріз розсіяння нейтронів – кількість нейтронів що вилетять із зразка під певним кутом в елемент тілесного кута і при цьому зміна енергії нейтронів потрапляє в інтервал від до де пр – пружне нп – непружне ког – когерентне нк – некогерентне. Наслідком цього є розбиття перерізу...
20241. Понятие, предмет, задачи дисциплины «охрана труда в отрасли» 108 KB
  Охрана труда как социально-экономический фактор и область науки. Этапы развития охраны труда. Понятие охраны труда в законодательстве Украины. Предмет, содержание и задачи дисциплины охраны труда в отрасли. Взаимодействие охраны труда с другими дисциплинами.
20242. Основи методу Монте-Карло 146.5 KB
  точки та розрахувати в кожному полож. точки її енергію з частинками системи. Будується ланцюг випадкових переміщень однієї точки. точки; 2 обрати модель потенціальної енергії; 3задати температуру та довжину кроку відображ.
20243. Полімерний стат. клубок 46.5 KB
  клубок Полімерні молекули – ланцюги з великої кількості ланок вони можуть відрізнятися сладом однакові ланки або різні степенем гнучкості числом гілок та заряджених груп. Найпростіша полімерна молекула – послідовність великої кількості атомних груп з`єднаних у ланцюг ковалентними хімічними зв`язками. N масі ланцюга. Полімерний ланцюг має N 1 N 102 104 Полімерні молекули поділяються на лінійні та тривимірні.
20244. Спектральний склад розсіяного світла в газах. Ефект Мандельштама-Брілюена 85 KB
  Спектральний склад розсіяного світла в газах. Розсіяння світла – це зміна якоїсь характеристики потоку оптичного випромінювання світла при його взаємодії з речовиною. Цими характеристиками можуть бути просторовий розподіл інтенсивності частотний спектр поляризація світла. Фізична причина розсіяння світла в чистій речовині полягає в тому що в силу статистичної природи теплового руху молекул середовища в ньому виникають флуктуації густини.
20245. Особливості реологічної неньютонівської рідини 90 KB
  Не ньютонівська течіяпри різних швидкостях течії рідина характеризується різними в‘язкостями. Для того щоб визначити поняття не ньютонівської рідини згадаємо що таке ньютонівська рідина. Бінгалівська рідина межа пластичностітобто в системі існує область де напруження не впливає на зсув характерною ознакою є те що течія починається коли дотичне напруження τ перевищує межу пластичності θ. ; немає зсуву шарів рідина рухається як жорсткий стержень.
20246. Взаємодія повільних нейтронів 57 KB
  Зіткнення нейтрона з ядром може відбуватись двома шляхами: або 1без утворення проміжного ядра коли нейтрон розсіюється безпосередньо силовим полем ядрапружне та непружне розсіяння 2або з утворенням проміжного збудженого ядра з наступним його розпадом по одному з можливи каналів: Авипромінювання γ – квантів процес радіаційного захвату нейтрона ядром Б випромінювання заряджених частинок В ділення ядра В області повільних нейтронів енергія 1еВ основні процеси пружне ядерне розсіяння радіаційний захват нейтрона ядрома бо...
20247. Теорія капілярного віскозиметра 63.5 KB
  Віскозиметр – прилад для визначення в’язкості. Визначення в’язкості капілярним віскозиметром базується на законі Пуазейля і полягає в визначенні часу протікання визначеної кількості рідини або газу через вузькі трубки круглого прерізу при заданому перепаді тисків. Прилади для вимірювання в’язкості можна розділити на дві групи: 1Ті які використовують стаціонарні типи руху рідин капілярний метод метод падаючої кульки; 2 Використовуються нестаціонарні типи руху в основному обертальноколивальний рух коливання твердого тіла зануреного в...