Помощь студентам в учебе и написании работ. Заказать дипломную, курсовую, работу. Никольский Помощь

Содержание

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики





Курсовой проект
По дисциплине «Цифровая обработка сигналов»
Вариант № 06

Оглавление

Введение	3
Задание №1. Моделирование процесса дискретизации аналогового сигнала и восстановления аналогового сигнала из дискретного. Наблюдение эффектов размножения и наложения спектров	4
Задание №2. Определение системной функции, комплексного коэффициента передачи, АЧХ и ФЧХ цифрового фильтра	9
Задание №3. Синтез нерекурсивного цифрового ФНЧ с линейной ФЧХ и гауссовской АЧХ методом ряда Фурье. Моделирование фильтра при действии на его входе полезного сигнала и помехи	12
Заключение	19
Список использованной литературы:	20

Введение

Цифровая обработка сигналов (ЦОС) - это область науки и техники, которая занимается анализом и изменением аналоговых сигналов с помощью цифровых методов. Она является одной из самых важных областей современной электроники и информатики.
Сигналы, которые мы воспринимаем вокруг себя (звук, изображение, данные) являются аналоговыми. Они непрерывно меняются во времени и пространстве. Однако для обработки таких сигналов на компьютере или другом электронном устройстве необходимо преобразовать их в цифровую форму.
Дискретизация – это процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой. В ходе данного процесса аналоговый сигнал разбивается на отдельные отрезки времени (семплы), каждый из которых кодируется числом (отсчетом). После, эти отсчеты сохраняются в памяти компьютера или другого устройства.
По окончании дискретизации сигнала можно применять различные методы цифровой обработки сигналов для анализа и изменения этих данных. Например, можно использовать фильтры для удаления шума или выделения определенных частотных компонент сигнала. Также можно применять алгоритмы сжатия данных для уменьшения объема хранимых данных без потери качества информации.
ЦОС имеет множество применений в различных областях, включая телекоммуникации, медицину, аудио- и видео-технологии, а также научные исследования. Она позволяет создавать более эффективные системы связи, улучшать качество звука и изображения, а также проводить сложные научные эксперименты.
Задание №1.
Моделирование процесса дискретизации аналогового сигнала и восстановления аналогового сигнала из дискретного. Наблюдение эффектов размножения и наложения спектров
Исходные данные: ,
мкс.
Требуется:

Заключение

В результате выполнения курсового проекта мы научились:
Моделировать процесс дискретизации аналогового сигнала. Восстанавливать аналоговый сигнал из дискретного. А также производить наблюдение эффектов размножения и наложения спектров.
Определять системную функцию, комплексный коэффициент передачи, АЧХ и ФЧХ цифрового фильтра.
Синтезировать нерекурсивный цифровой ФНЧ с линейной ФЧХ и гауссовской АЧХ методом ряда Фурье. Моделировать фильтр при действии на его входе полезного сигнала и помехи.
Список использованной литературы:
Прохоров А. И., "Цифровая обработка сигналов", Москва, Физматлит, 2014.
Дьяконов В. П., "Введение в теорию цифровых автоматов", Москва, Наука, 1974.
Галеев Р. М., "Основы теории передачи и распределения информации", Казань, КГУ, 1986.
Шеннон К. Е., "Работы по теории информации и кибернетике", Москва, Издательство иностранной литературы, 1963.

Подробное описание

📘 О чем эта работа

Курсовой проект посвящен цифровой обработке сигналов: моделированию дискретизации и восстановления аналогового сигнала, наблюдению эффектов размножения и наложения спектров, а также синтезу нерекурсивного цифрового фильтра низких частот (ФНЧ) с линейной фазой и гауссовской амплитудно-частотной характеристикой.

📚 Что внутри

Работа содержит подробные расчеты и моделирования по трем заданиям:

Задание 1: формирование исходного аналогового сигнала как суммы трех гармоник F1=2 МГц, F2=4 МГц, F3=6 МГц; расчет амплитудных спектров; моделирование дискретизации при Fд=16 МГц и при уменьшенной вдвое частоте дискретизации; наблюдение алиасинга и уменьшения амплитуды восстановленного сигнала (приблизительно в 5 раз при выбранных параметрах).
Задание 2: вывод системной функции цифрового фильтра по блок-схеме, получение Z‑преобразования, вычисление комплексного коэффициента передачи, построение АЧХ и ФЧХ (графики представлены как рисунки 6–8).
Задание 3: синтез нерекурсивного ФНЧ методом ряда Фурье с требуемой гауссовской АЧХ и линейной ФЧХ; моделирование фильтра при подаче полезного случайного прямоугольного сигнала (уровни ±1) и синусоидальной помехи (амплитуда 2); анализ влияния длины линии задержки K0 на ослабление в полосе задерживания.

В работе приведены результаты моделирования в ПО 'Diskret' и 'FilterGauss' (временные и спектральные диаграммы: рисунки 3,4,14), таблицы и численные коэффициенты.

📊 Для кого подходит

Студентам и преподавателям по Цифровой обработке сигналов, Телекоммуникациям и Информатике; пригодна для выполнения курсовых и лабораторных работ, демонстрации эффектов алиасинга, практической отработки синтеза ФНЧ методом ряда Фурье и проверки алгоритмов восстановления сигнала.

✨ Особенности

Работа содержит конкретные численные примеры и таблицы: таблица влияния K0 на ослабление (K0=8 → δ=-40 дБ, K0=12 → δ=-65 дБ, K0=5 → δ=-22 дБ) и коэффициенты системной функции (b(0)=0.106, b(1)=0.1027, b(2)=0.092, b(3)=0.077, b(4)=0.0602, b(5)=0.04371, b(6)=0.029552, b(7)=0.0186, b(8)=0.00109). Приведены расчеты спектральных составляющих дискретного сигнала (например, при Fд=16 МГц получены спектральные линии на 10,12,14,18,20,22 МГц) и конкретные наблюдения по восстановлению сигнала и эффекту размножения спектра.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура соответствует требованиям курсового проекта по ЦОС: введение, три практико-расчетных задания, выводы и список литературы.

Можно адаптировать?
Да — легко изменить частоты, параметры дискретизации и значения K0, а также переписать численные таблицы под требования другого вуза или варианта задания.

Дополнительные материалы: графики АЧХ/ФЧХ при K0=5,8,12, временные диаграммы входного/выходного сигналов, таблицы коэффициентов фильтра, ссылки на использованные программы 'Diskret' и 'FilterGauss'.

Готовая курсовая: Дискретизация и синтез ФНЧ