Лабораторная работа №3 - Цифровая обработка сигналов при нескольких скоростях
Подождите немного. Документ загружается.
Лабораторная работа №3.
Тема: Цифровая обработка сигналов при нескольких скоростях
Цель работы: изучить принципы обработки сигналов при нескольких
скоростях. Выполнить практическое задание.
Ход работы:
Задание 1.
Непрерывный сигнал характеризуется следующим уравнением:
x(t) = Acos(2f
1
t) + В cos{2 f
2
t).
1. Сгенерируйте с помощью MATLAB дискретный эквивалент сигнала.
Частота дискретизации равна 1 кГц, f
1
= 50 Гц, f
2
= 100 Гц, отношение
амплитуд частотных компонентов А/В = 1,5.
2. Интерполируйте дискретный сигнал с повышением частоты
дискретизации в 4 раза.
3. К полученному в п. 2 результату примените операцию децимации с
шагом
4. Изобразите исходный сигнал, сигналы после интерполяции и
децимации, спектры исходного и сигналов после интерполяции и
децимации.
Рис. 1. Исходный сигнал
Рис.2. Сигнал после интерполяции
Рис. 3. Сигнал после децимации
Рис. 4. Спектр исходного сигнала
Рис. 5. Спектр после интерполяции
Рис. 6. Спектр после децимации
Листинг программы:
A=10;
B=20;
t=0:1/1000:1;
f1=50;
f2=100;
S=A*cos(2*pi*f1*t)+B*sin(2*pi*f2*t);
i=interp(S,4);
d=decimate(i,4);
k=abs(fft(S));
m=abs(fft(i));
n=abs(fft(d));
plot (n)
Задание 2.
1. Интерполируйте сигнал, заданные в п.1 задания 1 с повышением
частоты дискретизации в 4/3 раза.
2. К полученному в п. 2 результату примените операцию децимации с
шагом 3/4.
3. Изобразите исходный сигнал, сигналы после интерполяции и
децимации, спектры исходного и сигналов после интерполяции и децимации.
Рис. 7. Исходный сигнал
Рис. 8. Сигнал после интерполяции
Рис.9. Сигнал после децимации
Рис. 10. Спектр исходного сигнала
Рис. 11. Спектр после интерполяции
Рис. 12. Спектр после децимации
Листинг программы:
A=10;
B=20;
t=0:1/1000:1;
f1=50;
f2=100;
S=A*cos(2*pi*f1*t)+B*sin(2*pi*f2*t);
i=resample(S,4,3);
z=resample(i,3,4);
k=abs(fft(S));
m=abs(fft(i));
n=abs(fft(z));
plot (n)
Задание 3.
1. Загрузите тестовый пример, содержащий речевой сигнал.
2. Выполните интерполяцию и децимацию этого сигнала.
3. Изобразите исходный сигнал, сигналы после интерполяции и
децимации, спектры исходного и сигналов после интерполяции и
децимации.
4. Сделайте выводы
Рис. 13. Исходный сигнал
Рис. 14. Сигнал после интерполяции
Рис. 15. Сигнал после децимации
Рис. 16. Спектр исходного сигнала
Рис. 17. Спектр после интерполяции
Рис. 18. Спектр после децимации
Листинг программы:
[S,FS,BITS]=wavread('G:\voice.wav');
i=interp(S,4);
d=decimate(S,4);
k=abs(fft(S));
m=abs(fft(i));
n=abs(fft(d));
plot (n)
Задание 4.
1. Симметрично ограничить сигнал п.1 задания 1 по амплитуде до
значения 0.7А (А – амплитуда исходного сигнала).
2. Несимметрично ограничить сигнал: положительные значения до
0.8А, отрицательные до 0.5А.
3. Получить спектры обработанных сигналов и сравнить со спектром
исходного сигнала. Сделать выводы.
Рис. 19. Спектр исходного сигнала
Рис. 20. Симметрично ограниченный сигнал
Рис. 21. Спектр симметрично ограниченного сигнала
Листинг программы:
A=1;
t=0:1/1000:1;
f1=3;
S=A*cos(2*pi*f1*t);
for t=1:1001
if S(t)>0.7
S(t)=0.7
end;
if S(t)<-0.7
S(t)=-0.7
end;
end;
plot (S)
Рис. 22. Несимметрично ограниченный сигнал
Рис. 23. Спектр нессиметрично ограниченного сигнала
Листинг программы:
A=1;
t=0:1/1000:1;
f1=3;
S=A*cos(2*pi*f1*t);
for t=1:1001
if S(t)>0.8
S(t)=0.8
end;
if S(t)<-0.5
S(t)=-0.5
end;
end;
plot (S)
Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы изучили
принципы обработки сигналов при нескольких скоростях.