Аксенов, В.П. Сигнальные процессоры
Подождите немного. Документ загружается.
111
subplot(1,2,2)
plot(t,s1)
xlim([(interv-4)/V interv/V]) % вых-ой сигнал на 4 последних интервалах
grid on
title ('выходной сигнал на 4 интервалах');
% расчет мгновенной частоты по трем точкам входного сигнала s(t)
maxt =length(t)-5; % последние 5 точек вектора t не используются
m = 1:maxt; % m - количество точек для расчета частоты
con1=length(m);
z1=0.5;
for m = 1:maxt
if abs(s(m+1)) >0.02 z1 =0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1);
end
if m > 1 z21(m) = z21(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1));
end
z21(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % расчет частоты входного сигнала
end
m=1:maxt;
con2=length(z21);
figure
subplot(1,2,1)
plot(m,z21) % график мгновенной частоты FВХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('частота входного сигнала от m');
% расчет мгновенной частоты по трем точкам выходного сигнала s1(t)
z1=0.5;
for m = 1:maxt
if abs(s1(m+1)) > 0.02 z1 =0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1);
end
if m > 1 z22(m) = z22(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1));
112
end
z22(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % расчет частоты выходного сигнала
end
m=1:maxt;
subplot(1,2,2)
plot(m,z22) % график мгновенной частоты FВЫХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('частота выходного сигнала от m');
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Синтез режекторного БИХ-фильтра при амплитудной манипуляции
% Режекторный БИХ-фильтр, амплитудная манипуляия
% функция ellip
clear all; % уничтожаем все переменные
A = 5; Fs =32000; V = 600; % амплитуда, частота дискрет - ии, скорость
Rp = 1.5; Rs = 25; % пульсации и минимальное ослабление в децибелах
f1 = 6.0*V; f2 = f1; % f1 - частота входного сигнала
f3 = 1.20*f2; f4=1.65*f2; f5=1.95*f2; f6=2.35*f2; % точки АЧХ ВЧ-фильтра
w3 = 2*f3/Fs; w4 = 2*f4/Fs; w5 = 2*f5/Fs; w6 = 2*f6/Fs; % нормированная частота
[n, Wn] = ellipord([w3,w6],[w4,w5],Rp,Rs);
% определен порядок n фильтра
% n=3; % меняем порядок n фильтра, найденный функцией ellipord
[b,a] = ellip (n,Rp,Rs,Wn,'stop'); % расчет коэфф-ов
[h,f]=freqz(b,a); % расчет АЧХ фильтра
subplot(1,2,1) % 1-ый график АЧХ с автоматическим выбором масштаба
plot(f/pi,20*log10(abs(h))) % график АЧХ в логарифмическом масштабе
ylim([-60 10]) % диапазон
grid on % включение сетки на графике
title ('АЧХ в децибелах');
subplot(1,2,2) % 2-ой график АЧХ для определения пульсаций
plot(f/pi,20*log10(abs(h))) % график АЧХ в логарифмическом масштабе
ylim([-Rp Rp]) % диапазон Rp в децибелах
grid on % включение сетки на графике
113
title ('АЧХ в децибелах');
disp порядок_фильтра ;
n
hh=impz(b,a); % расчет импульсной характеристики
figure
plot(hh) % график импульсной характеристики
xlim([0 100]) % диапазон графика
title ('Импульсная характеристика');
interv=8; % количество битовых интервалов
t = 0:1/Fs:interv/V; % диапазон времени равен interv битовым интервалам
s11 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t<1/V); % сигнал ЧМ на 1-ом битовом интервале
s12 = 0.*(t>1/V).*(t<2/V); % 2-ой битовый интервал
s13 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t>2/V).*(t<3/V); % 3-ий битовый интервал
s14 = 0.*(t>3/V).*(t<4/V); % 4-ый битовый интервал
s15 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t>4/V).*(t<5/V); % 5-ый битовый интервал
s16 = 0.*(t>5/V).*(t<6/V); % 6-ой битовый интервал
s17 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t>6/V).*(t<7/V); % 7-ой битовый интервал
s18 = 0.*(t>7/V).*(t<8/V); % 8-ой битовый интервал
s = s11+s12+s13+s14+s15+s16+s17+s18; % расчет входного сигнала
figure
subplot(1,2,1)
plot(t,s) % график входного сигнала от времени
title ('входной сигнал от времени');
s1 = filter (b,a,s); % s1 - выходной сигнал фильтра
subplot(1,2,2)
plot(t,s1)
xlim([(interv-4)/V interv/V]) % вых-ой сигнал на 4 последних интервалах
grid on
title ('выходной сигнал на 4 интервалах');
% расчет мгновенной частоты по трем точкам входного сигнала s(t)
maxt =length(t)-5; % последние 5 точек вектора t не используются
m = 1:maxt; % m - количество точек для расчета частоты
con1=length(m);
z1=0.5;z21(1) = 0;z24(1)= 0;
114
for m = 2:maxt
if abs(s(m+1)) >0.02 z1 =0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1);else z1 =0.5;
end
if m > 1 z21(m) = z21(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1));
end
z21(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % частота входного сигнала
% расчет амплитуды входного сигнала
z3=sqrt(abs(s(m+1)^2-s(m)*s(m+2)));
if abs(z21(m)) > 0.02 z24(m)=z3*Fs/(2*pi*z21(m));
else z24(m)=z24(m-1) ;% амплитуда входного сигнала
end
end
m=1:maxt;
con2=length(z21);
figure
subplot(1,2,1)
plot(m,z24) % график мгновенной амплитуды A_ВХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('амплитуда входного сигнала от m');
% расчет мгновенной частоты по трем точкам выходного сигнала s1(t)
z1=0.5; z34(1) = 0; z22(1) = (f1+f2)/2;
for m = 2:maxt
if abs(s1(m+1)) > 0.02 z1 =0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1); else z1 = 0.9;
end
if m > 1 z22(m) = z22(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1));
end
z22(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % расчет частоты выходного сигнала
z3=sqrt(abs(s1(m+1)^2-s1(m)*s1(m+2)));
if abs(z22(m)) > 0.02 z34(m)=z3*Fs/(2*pi*z22(m));
else z34(m) = z34(m-1) ;% расчет амплитуды выходного сигнала
115
end
end
m=1:maxt;
subplot(1,2,2)
plot(m,z34) % график мгновенной амплитуды А_ВЫХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('амплитуда выходного сигнала от m');
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Синтез КИХ-фильтра ВЧ при частотной манипуляции
% КИХ-фильтр верхних частот, частотная манипуляция
% окно Кайзера
clear all; % уничтожаем все переменные
A = 5; Fs =32000; V = 600; % амплитуда, частота дискрет - ии, скорость
Rp = 1.5; Rs = 25; % пульсации и минимальное ослабление в децибелах
Kp =(10^(Rp/10)-1)^0.5; Km = 10^(-Rs/20); % пересчет Rp, Rs в абсолют-ные значения
f1 = 2.0*V; f2 = 3.0*V; % частота логической единицы и нуля
f3 = 0.50*f1; f4=0.85*f1; % точки АЧХ фильтра ВЧ
[n,Wn,beta,ftype] = kaiserord ([f3,f4], [0 1], [Km,Kp], Fs);
% определен порядок n фильтра с окном Кайзера
b = fir1(n, Wn, ftype, kaiser (n+2, beta), 'noscale'); % расчет коэфф-ов
[h,f]=freqz(b); % расчет АЧХ фильтра
subplot(1,2,1) % 1-ый график АЧХ с автоматическим выбором масштаба
plot(f/pi,20*log10(abs(h))) % график АЧХ в логарифмическом масштабе
grid on % включение сетки на графике
title ('АЧХ в децибелах');
subplot(1,2,2) % 2-ой график АЧХ для определения пульсаций
plot(f/pi,20*log10(abs(h))) % график АЧХ в логарифмическом масштабе
ylim([-Rp Rp]) % диапазон Rp в децибелах
grid on % включение сетки на графике
title ('АЧХ в децибелах');
disp порядок_и_параметр_фильтра ;
n,beta
116
% pause
hh=impz(b); % расчет импульсной характеристики
figure
plot(hh) % график импульсной характеристики
title ('Импульсная характеристика');
% pause
interv=6; % количество битовых интервалов
t = 0:1/Fs:interv/V; % диапазон времени равен interv битовым интервалам
s11=A*sin(2*pi*f1*t).*(t<1/V); phi1=2*pi*f1/V; % сигнал ЧМ на 1-ом интервале
s12=A*sin(2*pi*f2*(t-1/V)+phi1).*(t>1/V).*(t<2/V);phi2=2*pi*f2/V;% 2-ой интервал
s13=A*sin(2*pi*f1*(t-2/V)+phi1+phi2).*(t>2/V).*(t<3/V); % 3-ий интервал
s14=A*sin(2*pi*f2*(t-3/V)+2*phi1+phi2).*(t>3/V).*(t<4/V); % 4-ый интервал
s15=A*sin(2*pi*f1*(t-4/V)+2*phi1+2*phi2).*(t>4/V).*(t<5/V); % 5-ый интервал
s16=A*sin(2*pi*f2*(t-5/V)+3*phi1+2*phi2).*(t>5/V).*(t<6/V); % 6-ой интервал
s17=A*sin(2*pi*f1*(t-6/V)+3*phi1+3*phi2).*(t>6/V).*(t<7/V); % 7-ой интервал
s18=A*sin(2*pi*f2*(t-7/V)+4*phi1+3*phi2).*(t>7/V).*(t<8/V); % 8-ой интервал
s = s11+s12+s13+s14+s15+s16+s17+s18; % расчет входного сигнала
figure
subplot(1,2,1)
plot(t,s) % график входного сигнала от времени
title ('входной сигнал от времени');
s1 = filter (b,1,s); % s1 - выходной сигнал фильтра
subplot(1,2,2)
plot(t,s1)
xlim([(interv-4)/V interv/V]) % вых-ой сигнал на 4 последних интервалах
grid on
title ('выходной сигнал на 4 интервалах');
% pause
% расчет мгновенной частоты по трем точкам входного сигнала s(t)
maxt =length(t)-5; % последние 5 точек вектора t не используются
m = 1:maxt; % m - количество точек для расчета частоты
con1=length(m);
z1=0.5; z21(1) =(f1+f2)/2;
for m = 2:maxt
117
if abs(s(m+1)) >0.02 z1 =0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1);
end
if m > 1 z21(m) = z21(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1));
end
z21(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % расчет частоты входного сигнала
end
m=1:maxt;
con2=length(z21);
figure
subplot(1,2,1)
plot(m,z21) % график мгновенной частоты FВХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('частота входного сигнала от m');
% расчет мгновенной частоты по трем точкам выходного сигнала s1(t)
z1=0.5; z22(1) = (f1+f2)/2;
for m = 1:maxt
if abs(s1(m+1)) > 0.02 z1 =0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1); else z1 = 0.7;
end
if m > 1 z22(m) = z22(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1));
end
z22(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % расчет частоты выходного сигнала
end
m=1:maxt;
subplot(1,2,2)
plot(m,z22) % график мгновенной частоты FВЫХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('частота выходного сигнала от m');
118
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Синтез БИХ-фильтра НЧ при фазовой манипуляции
% БИХ-фильтр нижних частот, фазовая манипуляция
% функция - ellip (эллиптический фильтр)
clear all; % уничтожаем все переменные
A = 5; Fs =64000; V = 600; % амплитуда, частота дискрет - ии, скорость
Rp = 1.5; Rs = 25; % пульсации и минимальное ослабление в децибелах
f1 = 4.0*V; f2 = f1; % f1 - частота входного сигнала
f3 = 1.20*f1; f4=1.65*f1; % точки АЧХ ВЧ-фильтра
w3 = 2*f3/Fs; w4 = 2*f4/Fs; % нормированная частота
[n, Wn] = ellipord(w3,w4, Rp,Rs);
% определен порядок n фильтра
[b,a] = ellip (n,Rp,Rs,Wn); % расчет коэфф-ов
[h,f]=freqz(b,a); % расчет АЧХ фильтра
subplot(1,2,1) % 1-ый график АЧХ с автоматическим выбором масштаба
plot(f/pi,20*log10(abs(h))) % график АЧХ в логарифмическом масштабе
grid on % включение сетки на графике
title ('АЧХ в децибелах');
subplot(1,2,2) % 2-ой график АЧХ для определения пульсаций
plot(f/pi,20*log10(abs(h))) % график АЧХ в логарифмическом масштабе
ylim([-Rp Rp]) % диапазон Rp в децибелах
grid on % включение сетки на графике
title ('АЧХ в децибелах');
disp порядок_фильтра ;
n
hh=impz(b,a); % расчет импульсной характеристики
figure
plot(hh) % график импульсной характеристики
title ('Импульсная характеристика');
interv=8; % количество битовых интервалов
t = 0:1/Fs:interv/V; % диапазон времени равен interv битовым интервалам
s11 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t<1/V); % сигнал ЧМ на 1-ом битовом интервале
s12 = -A*sin(2*pi*f2*t).*(t>1/V).*(t<2/V); % 2-ой битовый интервал
119
s13 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t>2/V).*(t<3/V); % 3-ий битовый интервал
s14 = -A*sin(2*pi*f2*t).*(t>3/V).*(t<4/V); % 4-ый битовый интервал
s15 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t>4/V).*(t<5/V); % 5-ый битовый интервал
s16 = -A*sin(2*pi*f2*t).*(t>5/V).*(t<6/V); % 6-ой битовый интервал
s17 = A*sin(2*pi*f1*t).*(t>6/V).*(t<7/V); % 7-ой битовый интервал
s18 = -A*sin(2*pi*f2*t).*(t>7/V).*(t<8/V); % 8-ой битовый интервал
s = s11+s12+s13+s14+s15+s16+s17+s18; % расчет входного сигнала
figure
subplot(1,2,1)
plot(t,s) % график входного сигнала от времени
title ('входной сигнал от времени');
s1 = filter (b,a,s); % s1 - выходной сигнал фильтра
subplot(1,2,2)
plot(t,s1)
xlim([(interv-4)/V interv/V]) % вых-ой сигнал на 4 последних интервалах
grid on
title ('выходной сигнал на 4 интервалах');
% расчет мгновенной частоты по трем точкам входного сигнала s(t)
maxt =length(t)-5; % последние 5 точек вектора t не используются
m = 1:maxt; % m - количество точек для расчета частоты
con1=length(m);
z1=0.5; z21(1) = 0.5; za1(1) =0; phi1(1) = 0;
for m = 2:maxt
if abs(s(m+1)) >0.02 z1 =0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1);
end
if m > 1 z21(m) = z21(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s(m)+s(m+2))/s(m+1));
end
z21(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % частота входного сигнала
if abs(z21(m)) > 0.01 za1(m) = Fs*sqrt(s(m+1)^2-s(m)*s(m+2))/(2*pi*z21(m));
else za1(m) = 0.005; % мгновенная амплитуда входного сигнала
end
end
120
m=1:maxt;
con2=length(z21);
figure
subplot(1,2,1)
plot(m,z21) % график мгновенной частоты FВХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('частота входного сигнала от m');
% расчет мгновенной частоты по трем точкам выходного сигнала s1(t)
z1=0.5; z22(1) = 0.5;
for m = 2:maxt
if abs(s1(m+1)) > 0.02 z1 =0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1);
end
if m > 1 z22(m) = z22(m-1);
end
if abs(z1) > 1 z1 = sign(0.5*(s1(m)+s1(m+2))/s1(m+1));
end
z22(m) = Fs*acos(z1)/(2*pi); % расчет частоты выходного сигнала
end
m=1:maxt;
subplot(1,2,2)
plot(m,z22) % график мгновенной частоты FВЫХ (m)
grid on % время t = m/FS
title ('частота выходного сигнала от m');
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Синтез режекторного КИХ-фильтра при частотной манипуляции
% Режекторный КИХ-фильтр, частотная манипуляция
% окно Кайзера
clear all; % уничтожаем все переменные
A = 5; Fs =32000; V = 1100; % амплитуда, частота дискрет - ии, скорость
Rp = 0.8; Rs = 30; % пульсации и минимальное ослабление в децибелах
Kp =(10^(Rp/10)-1)^0.5; Km = 10^(-Rs/20); % пересчет Rp, Rs в абсолют-ные значения