Andrzej Leśnicki 1/2 LABORATORIUM CYFROWEGO

 Andrzej Leśnicki
1/2
LABORATORIUM CYFROWEGO PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW
Andrzej Leśnicki
Wstęp
1 str.
Ćwiczenie 0. Wprowadzenie do programu MATLAB
14 str.
Ćwiczenie 1. Sygnały i systemy dyskretne
14 str.
Ćwiczenie 2. Przekształcenie Z sygnałów
12 str.
Ćwiczenie 3. Dyskretno-czasowe przekształcenie Fouriera DTFT
17 str.
Ćwiczenie 4. Projektowanie filtrów metodą doboru rozkładu zer i biegunów
transmitancji
13 str.
Ćwiczenie 5. Analiza widmowa z zastosowaniem okien
11 str.
Ćwiczenie 6. Dyskretne przekształcenie Fouriera DFT
11 str.
Ćwiczenie 7. Splot liniowy i kołowy sygnałów
10 str.
Ćwiczenie 8. Próbkowanie i rekonstrukcja sygnałów
7 str.
Ćwiczenie 9. Kwantowanie sygnałów
7 str.
Ćwiczenie 10. Filtry FIR
13 str.
Ćwiczenie 11. Filtry IIR
10 str.
Andrzej Leśnicki
2/2
WSTĘP
Celem Laboratorium CPS jest utrwalenie umiejętności wykorzystania wiedzy teoretycznej z
wykładów i ćwiczeń tablicowych z cyfrowego przetwarzania sygnałów do zaprojektowania i
zrealizowania systemów cyfrowego przetwarzania sygnałów. Systemy cyfrowego
przetwarzania sygnałów są realizowane za pomocą komputerów, procesorów sygnałowych,
programowanych układów scalonych. W tym laboratorium systemy cyfrowego przetwarzania
sygnałów są realizowane na komputerach PC za pośrednictwem interfejsów graficznych
napisanych w MATLABie.
Laboratorium rozpoczyna się od ćwiczenia 0, wprowadzającego do programu
MATLAB, jego języka programowania i komunikacji poprzez interfejsy graficzne. W
ćwiczeniu 1 są przetwarzane sygnały dyskretne w systemach opisanych przez podanie
równania różnicowego systemów. W kolejnych ćwiczeniach pokazano jaka jest przydatność
przekształceń całkowych Z , DTFT, DFT w procesie cyfrowego przetwarzania sygnałów. W
ćwiczeniu 7 zbadano właściwości podstawowej operacji wykonywanej na sygnale w trakcie
cyfrowego przetwarzania, jaką jest splot liniowy i kołowy. W ćwiczeniach 7 i 8 zbadano
sposób działania urządzeń na styku systemu cyfrowego z systemem analogowym
(próbkowanie, kwantowanie, rekonstrukcja sygnałów). W dwóch końcowych ćwiczeniach są
projektowane i realizowane filtry cyfrowe FIR i IIR. Można posłuchać w słuchawkach jaki
jest wpływ zaprojektowanych filtrów na sygnał cyfrowy z plików dźwiękowych. W miejsce
przetwarzanego pliku dźwiękowego original.wav można dawać własne pliki (nie mogą jednak
być zbyt długie, gdyż czas zajęć jest ograniczony).
Instrukcje laboratoryjne zawierają listę poleceń z punktami do wykonania. Wykonanie
każdego punktu najlepiej jest rozpocząć od powtórzenia stosownego przykładu z instrukcji
laboratoryjnej. W następnej kolejności są wykonywane zadania przygotowane w domu, a
będące głównie modyfikacją przykładów. Na końcu każdej instrukcji są zamieszczone
zadania testowe pozwalające sprawdzić stopień opanowania wiedzy.
Ćwiczenia są wykonywane z użyciem następujących interfejsów graficznych GUI
napisanych w MATLABie:
dftsystem – obserwacja DFT sygnału w kolejnych punktach systemu cyfrowego
kwantyzer – kwantowanie liniowe i z A-prawem
notch – badanie filtru wycinającego
okna – parametry okien czasowych
prorek – próbkowanie i rekonstrukcja sygnału, rekonstruktor idealny, schodkowy
response – charakterystyki czasowe, częstotliwościowe, rozkład zer i biegunów w zależności
od transmitancji
rezonator – badanie rezonatora cyfrowego typu 1 i 2
soidpokna, soiroznokna, soihilbertokna – projektowanie filtrów metodą okien
soidpprcz, soiroznprcz, soihilbertprcz – metoda próbkowania w dziedzinie częstotliwości
sploty – porównanie splotów liniowego i kołowego, dziedzina czasu i częstotliwości
stabilnosc – częstotliwościowe kryteria stabilności
sygndys – badanie sygnałów dyskretnych
systdys – badanie systemów dyskretnych (odpowiedź wymuszona, swobodna)
widmo – cyfrowy analizator widma z oknami
widmosyg – badanie widm sygnałów
zerbieg – charakterystyki czasowe i częstotliwościowe, transmitancja w zależności od
rozkładu zer i biegunów