Dodatkowe wskazówki

SYMULACJA KOMPUTEROWA SYSTEMÓW
DODATKOWE WSKAZÓWKI
Rok akademicki 2016 / 2017
Spośród zaproponowanych poniżej tematów projektowych należy wybrać jeden i zrealizować go
korzystając albo ze środowiska MATLAB, albo z języka Python. Dwie osoby nie mogą realizować
tego samego tematu korzystając z tej samej technologii. Istnieje możliwość zaproponowania swojego
własnego wymyślonego tematu, ale należy go wcześniej skonsultować z nauczycielem prowadzącym
daną grupę projektową. Projekt obejmuje dwie części:
A) wygenerowanie sygnału dyskretnego określonego w projekcie, obliczenie jego widma i przedstawienie wyników w formie graficznej,
B) dokonanie demodulacji lub detekcji sygnału wygenerowanego w części A (metodę detekcji
i demodulacji należy dobrać zgodnie ze specyfikacją projektu) wraz z prezentacją graficzną
uzyskanych przebiegów i widm sygnałów.
Szczegółowe wymagania (gwiazdka oznacza zadania nieobowiązkowe):
• Kody źródłowe powinny być czytelne, logicznie zorganizowane oraz zaopatrzone w komentarze.
• Zakres wprowadzanych danych przez użytkownika powinien być każdorazowo sprawdzany, tak
by nie spowodować przekroczenia parametrów narzuconych w projekcie.
• Symulacja powinna być przeprowadzona w kanale:
• AWGN lub z użyciem innego typu szumu (np. kolorowy) dla zadanego SNR; w sprawozdaniu należy analitycznie wyznaczyć wariancję szumu oraz zamieścić numerycznie
obliczony wejściowy stosunek sygnału do szumu,
? z propagacją wielodrogową z przynajmniej dwiema drogami propagacji (bezpośrednio
i po odbiciu od jednej przeszkody). Dla obliczenia charakterystyk należy wprowadzić
losową wartość opóźnienia i tłumienia sygnału odbitego z odpowiednio zadanym prawdopodobieństwem.
• Należy dokonać filtracji sygnału z szumem w paśmie częstotliwości zajmowanym przez sygnał
użyteczny (filtracji należy dokonać w dziedzinie czasu).
• Symulację demodulacji wykonują studenci, którzy wygenerowali sygnał zmodulowanym sygnałem ciągłym.
• Symulację detekcji wykonują studenci, którzy wygenerowali sygnały cyfrowe w systemach
komunikacyjnych i sygnały w systemach echolokacyjnych.
? Jeżeli wygenerowane sygnały są wąskopasmowe, można dodatkowo zasymulować działanie
odbiornika z przemianą częstotliwości.
• W każdym wypadku należy wyznaczyć wyjściowy stosunek sygnału do szumu.
? Należy dodatkowo obliczyć rozkłady gęstości prawdopodobieństwa szumu i sygnału z szumem
na wyjściu odbiornika.
• Studenci, którzy stosują detekcję progową, umożliwiają zmianę progu detekcji.
? Wyznaczyć prawdopodobieństwo błędów transmisji w funkcji wejściowego stosunku sygnału do
szumu, a dla systemów echolokacyjnych – prawdopodobieństwo detekcji i fałszywego alarmu.
• Sprawozdanie powinno być wykonane z najwyższą starannością.
• Sprawozdanie winno zawierać analityczny zapis sygnału, jego formę dyskretną, przykładowe
dane, odpowiednie zobrazowania dla tych danych.
1
• Sprawozdanie winno zawierać analityczny opis operacji na sygnale oraz zobrazowania po
poszczególnych krokach przetwarzania sygnału.
• Wydruk wszystkich skryptów należy także załączyć do sprawozdania.
• Wyniki powinny być przedstawione w formie graficznej:
• przebieg sygnału w funkcji czasu (wybrany fragment): transmitowanego do kanału, odbieranego z kanału, modulującego, po demodulacji. Dla sygnałów zespolonych oddzielnie
wykresy części urojonej, rzeczywistej, modułu oraz fazy chwilowej.
• widmo amplitudowe sygnału w funkcji częstotliwości,
? spektrogramy w złączonej dziedzinie czas-częstotliwość,
? histogramy wybranych rozkładów oraz wybrane korelogramy,
? wykresy oczkowe i diagramy konstelacji dla symulacji komunikacji cyfrowej,
? wykres częstotliwości chwilowej dla sygnałów monokomponentowych.
• Wykresy powinny zawierać tytuły, opisy osi, zaznaczone jednostki, a osie powinny być wyskalowane
w odpowiednich jednostkach.
? Dla projektów realizowanych w Pythonie należy sporządzić diagram klas, jeżeli kod zawiera
ich opis i implementacje.
Lista tematów projektowych, na którą powinni się wpisywać studenci, znajduje się w sekretariacie Katedry Systemów Elektroniki Morskiej w sali 747 na siódmym piętrze „starego gmachu”
Wydziału ETI. Wpisywać się można w godzinach pracy sekretariatu 8.00 – 15.00 w dni robocze.
Studenci mogą zaproponować własne tematy, o stopniu złożoności podobnym do
podanych wyżej. Tematy nie mogą się dublować z programami opracowanymi w ramach
innych przedmiotów. Propozycje własnych tematów proszę składać w terminie wyboru
tematów.
2