Есептеу техникасы және программалық қамсыздандыру мамандығы үшiн

Зертзаналық жұмыс №3

ДИСКРЕТТІ СИГНАЛДАРДЫҢ ҰСЫНЫЛУЫН ЗЕРТТЕУ

1. 
   Программаны пайдалану интерфейсін және терезелермен жұмыс істеу мүмкіншіліктерін үйрену
   
2. 
   Оқытушыдан беріліс жүйе каналдарының кірісн орнату үшін сигнал формасын ал.
   
3. 
   Қабылдаудың екі әдісі үшін барлық каналдар кірісіндегі сигналдарды қалыпқа келтіру қателік тәуелділігін зертте (ЦАП және интерполятор) қателік ықтималдылығы битке өзгеру кезінде (1 ден 0 және 0 ден 1 өту кезінде) 0,1 -0,000001 шегінде. Бұл зерттеулерді үзіліссіз сигналдардың дискретті түрінің дәлдәк және дифференциалдық әдістеріне жүргіз.
   
4. 
   Зерттеу нәтижесін талдап, қажетті графигін салып қорытынды жаса.
   
5. 
   Жұмыс бойынша есеп беру.
   
6. 
   
   

Зертханалық жұмыс бойынша есеп байланыстырушы мәтін түрінде Microsoft Word формат файлында орындалады.Онда мыналар болуы керек

• 
  пән аты, зертханалық жұмыстың номерi мен аталуы
  
• 
  авторлардың фамилиясы мен инициалы, топ номерi
  
• 
  оқытушының фамилиясы мен инициялы
  
• 
  нұсқа номерi
  
• 
  зерттелетiн жүйенiң қысқаша сипаттамасы
  
• 
  Сандық беру каналы шығысындағы сигналдарды қалыпқа келтіру қателігі критериі бойынша жасаған жұмысыңа талдау жаса.
  

Дискреттік сигналға анықтама бер.

Дискретті ұсыну бойынша бастапқы сигналды қалпына келтіруге анықтама бер.

1. 
   Бастапқы сигналды қалыпқа кпелтіру қателігін қадай жүргізеді?
   
2. 
   Бастапқы сигналды қалыпқа кпелтіру қателігінің параметрін ата және олардың физикалық мәні қандай?
   
3. 
   Сигналдардың сызықтық ұсыну класын ата.
   
4. 
   Дәлдік ұсыну кезінде бастапқы сигналды қалыпқа келтіру қалай іске асырылады?
   
5. 
   Аппроксимация және нтерполяция анықтамасы қандай?
   
6. 
   Дәлдік ұсыну диаграммасын салып оны түсындір.
   
7. 
   Сигналдарды әр-түрлі ұсынылуына жалпы түсініктеме бер және N = 1.2.3. еспте.
   
8. 
   N = 1.2.3. әр-түрлі ұсыныу кезіндегі диаграмманың қалыптасу координатын сал және түсіндір
   
9. 
   Сигналдарды дифференциалды ұсынылуына жалпы түсініктеме бер және N = 1.2.3. еспте.
   
10. 
    N = 1.2.3. дифференциалды ұсыныу кезіндегі диаграмманың қалыптасу координатын сал және түсіндір
    
11. 
    N параметрінің әр-түрлі және дифференциалды ұсынылу кезіндегі мәнін түсіндір.
    

Зертзаналық жұмыс №4

1. 
   Фильтрлерді көрсету формалары және оларды түрлендіру.
   

• 
  Рационалды беріліс функциясы түрінде (tf – көрсетілу); егер буын үзіліссіз (аналогты),онда ол үзіліссіз беріліс функциямен беріледі:
  

Ал дискретті фильтр жағдайында дискретті беріліс функция түрінде берілуі де мүмкін:

• 
  Каскадты түрде (sos- көрсетілу), егер буынның беріліс функциясы екінші реттен жоғары емес туынды ретінде берілуі:
  

Олар матрица sos түрінде де беріле алады:

• 
  Кеңістік жағдайында (ss- көрсетілу), ендеше буынның теңдеуі көмегімен:
  

• 
  Беріліс функцияның векторы z нолдер арқылы, р – оның полюстері және k –буынның берілу коэффициенті (zp- көрсетілу)
  

• 
  Торлы latc- көрсетілу; бұл жағдайда торлы фильтр дискретті фильтрдің к векторлық коэффициентінің аламымен және v –бөлімінің коэффициентімен беріледі; торлы көрсетілудің к коэффициенті коэффициентті полиномның а векторы арқылы көрсетіліп, осы векторды Левинсонның рекурсивтік алгоритмі көмегімен анықтайды.
  

2. 
   Аналогты фильтрларды өңдеу
   

Аналогты фильтр үзіліссіз беріліс функция түрінде беріле алады:

мұндағы және - фильтр шығыстық және кірістік сигналына сәйкес Лаплас бойынша бейнелеу, ал және - беріліс функцияның аламы мен бөліміне сәйкес -тан полином.

Фильтрдің негізгі сипаттамалық қасиеттерінен өшу сипаттамасын алады, ол дицибелмен өлшенетін береліс функцияның жиіліктік модульдің кері шамасы:

фазалық сипаттамасы:

кешігу сипаттамасы:

Өшу функциясы:

Идеалды төмен жиілікті фильтрлер тек төменжиілікті құрамдастады ғана өткізеді. Егер өшу 1а-суреттегідей болса, жиілік диапаоны 0-ден -ға дейін өткізу сызығы деп, қалған жиіліктегіні кешігу сызығы деп атайды. Осы сызықтар арасындағы шекараны () жиіліктік кесу деп атайды. Идеалды жоғары жиілікті фильтрлер, сызықты және режекторлыны өшу сипаттамасы бар фильтр сияқты анықтауғы болады 1б,в,г-суреттер.

3. 
   Сандық БИХ-фильтрларды жобалау
   

8-ші ретті төмен жиілікті фаза есептеуде керекті АЖС мен алынған фильтрдін АЖС құрамыз

f = [0 0.5 0.5 1]

m = [1 1 0 0]

[b, a] = yulewalk(8, f, m)

[h, w] = freqz (b, a, 128)

plot (f, m, w/pi, abs (h))

grid, title (`Пример использования процедуры yulewalk`)

xlabel (`Нормализованная частота`)

ylabel (`А Ч Х`)

4. 
   КИХ-фильтрларды жобалау
   

MatLAB-та түрлі типтегі терезелерді есептеу үшін мынадай функциялар:

Мысал келтірейік. 0.35/_N0.65: жол аралығындағы 24 ретті сызықты КИХ-фильтді есептейік

b = fir1(48, [0.35 0.65]);

freqz(b, 1, 512)

bartlett(n)	Бартлетта терезесінің n элементтерінен вектор-баған құрады
blackman(n)	Блэкман терезесінің n элементтерінен вектор-баған құрады
boxcar(n)	Тікбұрышты терезенің n элементтерінен вектор-баған құрады
chebwin(n, r)	Чебышев терезесінің n элементтерінен вектор-баған құрады
hamming(n)	Хемминг терезесінің n элементтерінен вектор-баған құрады
hanning(n)	Хеннинг терезесінің n элементтерінен вектор-баған құрады
kaizer(n,beta)	Кайзер терезесінің n элементтерінен вектор-баған құрады, мұндағы beta Фурье түрлендіру терезесіндегі өшу параметрін анықтайды
traing(n)	Үшбұрышты терезенің n элементтерінен вектор-баған құрады

Мысал келтірейік. 0.35/_N0.65: жол аралығындағы 24 ретті сызықты КИХ-фильтді есептейік

b = fir1(48, [0.35 0.65]);

freqz(b, 1, 512)

30 ретті екіжолақты фильтрді есептейік:

f = [0 0.2 0.2 0.6 0.6 0.8 0.8 1];

m = [1 1 0 0 0.5 0.5 0 0];

b = fir2(30, f, m);

[h, w] = fregz(b, 1, 512);

plot (f, m, w/pi, abs (h))

grid

xlabel (`Нормализованная частота`)

ylabel (`А Ч Х`)

design_flag` параметрі 3 мағынада бола алады:

• 
  trace – нәтижені мәтіндік кесте арқылы шығаруды қамтамасыз;
  
• 
  plots –топтық кідіріс,нолдер мен полюстерді және АЖС-ны графиктік түрде бейнелеу үшін;
  
• 
  both – нәтижені мәтіндік және графиктік түрде суреттеу үшін.
  

[h, w] = freqz(b, 1, 512)

plot ( w/pi, abs (h))

grid

xlabel (`Нормализованная частота`)

ylabel (`А Ч Х`)

Флаг `ftype` екі мағынаның біреуінде болуы мүмкін:

• 
  hilbert – бұл жағдайда сызықты фазада және тақ симметриядағы фильтрларды жобалайды;
  
• 
  differentiator – арнайы өлшеу әдістерін қолданып, фильтрлерді синтездейді.
  

f = [0.0.3 0.4 0.6 0.7 1];

a = [0 0 1 1 0 0];

b = remez(17, f, a);

[h,w]=fregz(b,1,512)

plot (f, a, w/pi, abs (h)), grid

title (`АЧХ КИХ-фильтра (процедура remez)`)

xlabel (`Нормализованная частота`)

ylabel (`AЧХ`)
Жұмысты орындау реті

1. 
   freqs процедурасын пайдаланып АЖС және ФЖС графигін сал.
   
2. 
   freqz процедурасын пайдаланып сандық фильтр сипаттамасын сал
   
3. 
   Фильтр көмегімен пайдалы сигналды құр, T_s=0.001с периодымен (filter) процедура көмегімен.
   
4. 
   filtfilt командасымен берілген процедураны орында. Салыстырып талды.
   
5. 
   T_s=0.01, T_s=0.001 шама мәндерімен Гаусстың ақ шуын қалыптастыр. Салыстырып талды.
   

Бақылау сұрақтары

1. 
   fregs және процедуралары қандай функцияны орындайды. Бұл процедуралар нені сипаттайды.
   
2. 
   Фильтрдің беріліс функциясын және дискретті беріліс функциясын сипатта.
   
3. 
   MatLab жүйесінде сигналдардың фильтрациясы қандай процедуралармен іске асырылады?
   
4. 
   Фильтрлер қалай қалыптасады
   
5. 
   Сигналдар фильтрдан кейін қалпына келеме, не кедергі жасайды?
   
6. 
   «Ақ Гаусстық шу» дегеніміз не және ол қалай қалыптасады.
   

ДИСКРЕТТІ ХАБАРЛАМА КӨЗІНІҢ ТИІМДІ КОДТТАУ ӘДІСІН ЗЕРТТЕУ

Жұмыстың орындалуы