Лаба. лаба 1. Отчет по дисциплине Теория связи
 Скачать 2.61 Mb.
|
|
Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации Уральский технический институт связи и информатики (филиал) ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики" в г. Екатеринбурге (УрТИСИ СибГУТИ) КАФЕДРА ИТиМС ОТЧЕТ По дисциплине «Теория связи» Лабораторная работа № 1 «Дискретизация и восстановление Непрерывных сигналов»
Екатеринбург, 2023 1. Цель работы: Изучение процессов временной дискретизации аналоговых сигналов и их последующего восстановления с помощью фильтра нижних частот (ФНЧ). Задание : 1.1. Перед запуском компьютерной модели следует установить два временных параметра процесса моделирования. Для этого в команде главного меню Simulation (Моделирование) выбрать подкоманду Configuration Parameters (Параметры моделирования) и задать параметру Stop time (Конечное время) значение 0.002, а параметру Max step size (Максимальный шаг интегрирования) – значение 1e-6/10.24. 1.2. Снять АЧХ фильтров ФНЧ1 и ФНЧ2. Для этого дважды щёлкнуть мышкой по переключателю Switch2 и с выхода блока Sine Wave подать на входы фильтров гармонический сигнал амплитудой 1 В с частотой, меняющейся в пределах от 2 до 26 кГц с дискретом 2 кГц. Амплитуду выходного сигнала измерять с помощью осциллографов OutContSignal1 и OutContSignal2. 2 кГц  4 кГц  6 кГц  8 кГц  10 кГц  12 кГц  14 кГц  16 кГц  18 кГц  20 кГц  22 кГц  24 кГц  26 кГц  Построить графики АЧХ для каждого из фильтров, определить их частоты среза и оценить степень близости их АЧХ к АЧХ идеального ФНЧ.   1.3. Исследовать импульсные реакции ФНЧ1 и ФНЧ2, подав на входы ФНЧ последовательность коротких импульсов. Для этого сначала установить оба переключателя в нижнее положение, задать для генератора Pulse Generator период (параметр Period), равный 0.8е-3 с, а частоту дискретизации в блоке Discretizator равной 2е3, т.е. 2 кГц. Зафиксировать графики импульсных реакций с экрана осциллографа в протоколе исследований, построить их в одинаковом масштабе, измерить задержку каждого из сигналов относительно момента подачи импульсов, оценить форму каждого из сигналов с точки зрении ее близости к форме импульсной реакции идеального ФНЧ.  Импульсная реакция ФНЧ 1  Импульсная реакция ФНЧ 2 На ФНЧ 2 задержка сигнала равна 0.1 мс 1.4. Исследовать процесс дискретизации и восстановления видеоимпульсов длительностью 0.8 мс (параметр Period блока Pulse Generator) на частотах дискретизации 10, 20, 40 и 80 кГц (параметр Frequency digitations блока Discretizator).  10 кГц Первый фильтр  10 кГц Второй фильтр Измерения с 20кГц   20 кГц Первый фильтр20 кГц Второй фильтр Измерения с 40 кГц  40 кГц Первый фильтр  40 кГц Второй фильтр Измерения с 80 кГц  80 кГц Первый фильтр 80 кГц Второй фильтр 1.5.1 Исследовать процесс дискретизации и восстановления радиоимпульсов длительностью 0,8 мс с несущей частотой, равной 10 кГц (параметр Frequency Period блока Sine Wave).  исходный, дискретизированный и восстановленный сигналы при фазе 0, (ФНЧ1; ФНЧ2).  исходный, дискретизированный и восстановленный сигналы при фазе 90 гр., (ФНЧ1; ФНЧ2).  исходный, дискретизированный и восстановленный сигналы при фазе π, (ФНЧ1; ФНЧ2). 1.5.2 Исследовать процесс дискретизации и восстановления сформированного в п. 1.5.1. непрерывного сигнала при частоте дискретизации 20 кГц (параметр Frequency Period блока Sine Wave). Наблюдать изменение формы дискретизированного сигнала от сдвига фазы несущей.  График исследования процесса дискретизации восстановления радиоимпульсов fд = 20 кГц 1.5.3. Сформировать на выходе генератора импульс длительностью 0,8 мс (параметр Period блока Pulse Generator), установить фазу гармонического колебания равной 0 (параметр Phase блока Sine Wave), перевести переключатель Switch1 в верхнее положение. Установить частоту дискретизации 40 кГц.  График исследования процесса дискретизации восстановления радиоимпульсов fд = 40 кГц 1.6 Скачать любимую музыкальную композицию и открыть ее в программе audacity. Вырезать фрагмент песни длительностью 5 секунд. Разделить стереотрек в моно и задать частоту дискретизации 96 кГц (см. рисунок 5). 1,6.1 Удалить один из треков, чтобы остался один канал звучания (моно). Уве-личить масштаб сигнала, чтобы рассмотреть его вид .   1.6.2 В командном окне ввести код, изменив в нем только название аудиофайла на свой  График сигнала 1.6.3 Открыть файл симулинка LR_1_2.slx. Аудио сигнал загружается из Workspace матлаба в Simulink с помощью блока From Workspace. Остальные блоки здесь точно такие же, как в предыдущем задании. Частота дискретизации условно задается в блоке Pulse Generator1 и должна быть равна = 48 кГц. Выставить частоту среза фильтра 2*pi*25e3 и после запуска симуляции на ос-циллографе Scope3 оценить форму исходного сигнала, результат дискретизации и результат восстановления сигнала с помощью фильтра Батерворта ФНЧ 4 по-рядка. 1.6.4 Изменять частоту дискретизации в блоке Pulse Generator1 в соот-ветствии со значениями в таблице. Оценить степень искажения сигнала из-за уменьшения частоты дискретизации визуально по осциллограммам в модели Simulink и на слух (используйте код ниже таблицы). Записать комментарии или оценки по качеству восстановленного сигнала в таблицу.
5.6.6 Построить спектрограмму сигнала  Спектрограмма сигнала 5.6.7 Сравнить спектрограмму сигнала с графиками спектра фрагментов сигнала и спектра сигнала всей длительности.  График спектр сигнала Вывод: Были изучены процессы временной дискретизации аналоговых сигналов и их последующее восстановление с помощью фильтра нижних частот (ФНЧ). |
, кГц