rtc_rgr_3_03 (Методы с сайта)

КУРСОВАЯ РАБОТА по курсу «Радиотехнические цепи и сигналы» на тему «Цифровая обработка сигналов» Состашлп: Кузнецов Ю.В., Баев А.Б. Часть 1. Дискретизация одиночных аналоговых сигналов 1. Определить ширину спектра ~Р, ) заданного одиночного сигнала лф, соответствующего приблизительно 95;4 энергии сигнала. 2. Задаться частотой дискретизации (Рд), равной удвоенной частоте Р 3.

В качестве дискретизатора использовать идеальный дискретизатор с периодом дискретизации Т~ 1Юд. 4. Определить и построить дискретный сигнал и его спектр по известному спектру одиночного аналогового сигнала. 5. Изменить частоту дискретизации в полтора-два раза.

Выполнить п. 4 ~ч. 1) с новой частотой дискретизации Р'д. б. Проанализировать полученные сигналы и спектры, сравнить их и сделать выводы. Часть 11 Восстановление одиночных аналоговых сигналов по дискретным сигналам 1. Определить и построить сигналы и спектры п. 4 и 5 ~ч. 1) на выходе идеального восстанавливающего ФНЧ с граничной частотой (Р, ), равной половине частоты дискретизации.

Выполнить задание во временной области с помощью свертки и в частотной области. 2. Определить и построить импульсную характеристику ~ИХ) и частотную характеристику ~ЧХ) восстанавливающих ФНЧ 1-го порядка для двух разных граничных частот Р д1 Р и Р, 2~ Р (Р, 2 выбрать порядка ширины главного лепестка спектра аналогового сигнала). 3. Определить и построить сигналы п. 4 ~ч. 1) и их спектры на выходе восстанавливающих ФНЧ 1-го порядка ~п. 2 ч. 11). 4. Проанализировать полученные сигналы и спектры, сравнить их между собой и с исходным одиночным аналоговым сигналом, сделать вывод. Часть 111 Определение дискретного по времени преобразова- ния Фурье (ДВПФ) одиночных дискретных сигналов 1. Определить и построить спектры одиночных дискретных сигналов ~п.

4 и 5 ч. 1) с помощью ДВПФ. 2. Сравнить полученные спектры со спектрами, полученными в части 1, и сделать выводы. Часть 1К Дискретизация периодических аналоговых сигналов 1. Определить ширину спектра (Р ) заданного периодического сигнала зг(1) по уровню порядка 95'.4 мощности переменной составляющей сигнала. 2.

Задаться частотой дискретизации (Ед), равной удвоенной частоте Е Частота дискретизации должна быть кратной частоте Р = 1!Т повторения периодического сигнала яг®. 3. Определить и построить дискретный периодический сигнал и его спектр по известному спектру одиночного дискретного сигнала (ч. 1 или 111).

4. Изменить частоту дискретизации в полтора-два раза, сохраняя ее кратность частоте периодического сигнала Р. Выполнить п. 3 (ч. 1У) с новой частотой дискретизации Р'д. 5. Проанализировать полученные спектры, сравнить их и сделать выводы. б. Определить и построить спектры дискретных сигналов (п. 3 и 4 ч. 1Ъ') с помощью ДПФ. 7. Сравнить ДПФ со спектрами, полученными в п. 3 и 4 ч.

1У, и сделать выводы. 8. Определить и построить дискретные сигналы (п. 3 и 4 ч. 1Ъ') по их спектрам с помощью ОДПФ. Сравнить их с исходными дискретными сигналами и сделать вывод. Часть К Восстановление периодических аналоговых сигналов по дискретным сигналам 1. Определить и построить сигналы и спектры (п. 3 и 4 ч. 1Ч) и их спектры на выходе идеального восстанавливающего ФНЧ с граничной частотой (Р; ), равной половине частоты дискретизации (Ед). Выполнить задание во временной области с помощью круговой (циклической) свертки и в частотной области с помощью ряда Фурье. 2.

Проанализировать полученные сигналы и спектры, сравнить их между собой и с исходным периодическим аналоговым сигналом, сделать выводы. Часть $'Х Синтез цифрового фильтра по заданному аналогово- му фильтру Аналоговый фильтр может быть задан: 1.

Диаграммой нулей и полюсов. 2. Графиком желаемой частотной характеристики. Вариант 1. 1. По заданной системной функции аналогового фильтра определить и построить частотную характеристику и импульсную характеристику аналогового фильтра. 2. Для частоты дискретизации Ед 1'часть 1, п. 2) определить импульсную характеристику цифрового фильтра, отсчеты которой совпадают со значениями импульсной характеристики аналогового фильтра в дискретные моменты времени пТд. 3. По импульсной характеристике цифрового фильтра: найти системную функцию; ° найти диаграмму нулей и полюсов на ~-плоскости; ° найти и построить частотную характеристику; ° составить структурную схему фильтра в канонической форме; ° составить разностное уравнение. 4.

Пересчитать системную функцию аналогового фильтра в системную функцию цифрового фильтра по методу билинейного преобразования (метод трапеций), сделав замену: 2 г — 1 Р= ТВ я+1 5. Для цифрового фильтра по найденной системной функции определить и построить все временные и частотные характеристики, указанные в п. 3 ч.

У1. Сравнить временные и частотные характеристики аналогового и цифровых фильтров п. 2 и 3 ч. ЪЧ. Сделать выводы. Вариант 2. 1. По заданной желаемой частотной характеристике аналогового фильтра определить аналитическое выражение и построить импульсную харак- теристику аналогового фильтра.

2. Для двух частот дискретизации Рд 1'п. 2 и 5 ч. 1) определить импульс- ные характеристики цифровых фильтров, отсчеты которой совпадают со значениями импульсных характеристик аналоговых фильтров в дискретные моменты времени пТд. По импульсным характеристикам цифровых фильтров найти и построить частотные характеристики с помощью ДВПФ. 3. По заданной желаемой частотной характеристике аналогового фильтра для двух частот дискретизации Ед 1'п. 2 и 5 ч. 1) определить отсчеты частотных характеристик цифровых фильтров для дискретных периодически сигналов. По найденным отсчетам частотных характеристик определить с помощью обратного ДПФ отсчеты импульсных характеристик цифровых фильтров. 4. Проанализировать полученные частотные и импульсные характеристи- ки цифровых фильтров, сравнить их между собой и с желаемыми час- тотными и импульсными характеристиками аналогового фильтра. Часть $'7Х Фильтрация одиночных дискретных сигналов Определить и построить одиночные цифровые сигналы и их спектры на выходах синтезированных цифровых фильтров ~ч.

Ы) для разных частот дискретизации с помощью линейной дискретной свертки и в частотной области. 2. Восстановить и построить одиночные аналоговые сигналы и их спектры на выходе синтезированных цифровых фильтров с помощью идеальных ФНЧ. 3. Проанализировать полученные дискретные и аналоговые одиночные сигналы, сравнить их между собой и с одиночным аналоговым сигналом на выходе заданного аналогового фильтра.

Часюпь $'711 Фильтрация периодического дискретного сигнала 1. Определить и построить периодические цифровые сигналы и их спектры на выходах синтезированных цифровых фильтров (ч. У1) для разных частот дискретизации с помощью линейной дискретной свертки и в частотной области. 2. Восстановить и построить периодические аналоговые сигналы и их спектры на выходе синтезированных цифровых фильтров с помощью идеальных ФНЧ. 3.

Проанализировать полученные периодические дискретные и аналоговые сигналы, сравнить их между собой и с периодическим аналоговым сигналом на выходе заданного аналогового фильтра. Важные замечания: 1. Все спектры и временные диаграммы должны иметь соответствующие размерности по вертикальным и горизонтальным осям. 2. В качестве заданных одиночных и периодических сигналов использовать сигналы из предыдущей расчетно-графической работы. 3. В качестве исходных аналоговых фильтров использовать фильтры, рассчитанные в предыдущей расчетно-графической работе.

Основные аналитические выражения для сигналов и спектров можно скачать пе адресам: ~арап ра иди иаеистас-аа.па. .