Тема: «Исследование математических моделей аналоговых сигналов в Matlab R2007b»
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

2 Цель: исследование временного (осциллограммы) и частотного (спектра) описания гармонических сигналов в программной среде MATLAB R2007b.

 

Перечень учебных материалов, технических средств, оборудования

- персональные компьютеры с лицензионным программным обеспечением и выходом в сеть Интернет;

- современные антивирусные программы;

- программный пакет  Matlab R2007b с встроенным приложением GUI SPTool (Graphic User Interface Signal Processing Toolbox).

 

 

4 Инструктаж по технике безопасности ________________________________

(проводится преподавателем на первом занятии в соответствии с инструкцией по технике безопасности данной лаборатории; студенты, прошедшие инструктаж, должны поставить свою подпись в контрольном листе инструктажа; студенты, не прошедшие инструктаж, к выполнению лабораторных работ не допускаются)

Общие теоретические сведения

Рассмотрены в практической работе №1.

Задание на лабораторную работу (Технология выполнения)

Задание 1. Исследовать осциллограмму аналогового гармонического сигнала. Параметры сигнала взять из практической работы №1.

Рассмотрим пример выполнения задания, если параметры сигнала:

Амплитуда 15В; Частота Гц

Пример М-файла моделирования осциллограммы:

t=0:0.000001:0.0001          % вывод осциллограммы за t=0.0001,

x=15* sin(15000*2* pi* t) % Sin с требуемыми параметрами,

Figure(1)

plot( t, x)                % вывод осциллограммы на рис.7,

ylabel(' Magnitude'), grid on %подпись оси y (ампл. напряжения)

xlabel('Time[C]')             %подписываем ось x

Результаты моделирования приведены на рис. 7.

Рис. 7. Осциллограмма синуса.

Задание 2. Исследование частотного представления гармонического сигнала (спектра) в программной среде MATLAB R2007b.

Рассмотрим пример выполнения задания при N= 15.

Пример М-файла:

t =0:0.00001:0.0001          % время наблюдения сигнала

n =256                % количество отсчетов сигнала

x =15* sin (15000*2* pi * t ) % исследуемый сигнал

y = fft ( x , n )            % дискретное преобразование Фурье

m = abs ( y )/ n          % модуль ДПФ

f =((0:( n -1))*100000/( n -1)) % дискретная частота

figure (1)                               

plot ( f , m )                           % график спектра

ylabel (' Magnitude '), grid on        % модуль амплитуды

xlabel('Frequency [hertz]') % частота в Гц

Результаты моделирования приведены на рис. 8.

 

Рис. 8. Спектр синуса.

Вывод: в результате компьютерного моделирования спектра гармонического сигнала, содержащего гармонику на частоте N=15кГц, следует, что совпадает с теоретическими расчетами практической работы «Исследование математических моделей радиотехнических сигналов». Наличие высшей гармоники в спектре гармонического сигнала не имеет физического смысла, а обуславливается особенностями комплексного представления дискретных преобразований Фурье, используемого в MATLAB R2007b для определения спектра сигнала.

Задание 3. Изменить параметры исследуемого сигнала, увеличив в 2 раза N. Провести исследования сигнала в соответствии с заданиями 1,2. Проанализировать полученные результаты, сделать выводы.

Задание 4. Провести сравнительный анализ результатов теоретического исследования в практической работе №1 и компьютерного моделирования в лабораторной работе №1, письменно сделать выводы.

7 Контрольные вопросы

1. Изложить методику исследования математических моделей детерминированных сигналов программной среде MATLAB R2007b.

Список рекомендуемой литературы

1. Микушин А.В., Сажнев А.М., Седина В.И. «Цифровые устройства и микропроцессоры», СПб.: БХВ-Петербург – 2010.

2. Угрюмов Е.П. «Цифровая схемотехника»,2-е издание. Учебное пособие для ВУЗов. СПб. 2009.

3. Солонина А. И., Улахович Д. А., Арбузов С. М., Соловьева Е. Б., Гук И. И. Основы цифровой обработки сигналов: Курс лекций. СПб.: БХВ-Петербург, 2010.

 

Приложения

Требования к отчету по выполнению лабораторных работ.

Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Результаты моделирования (программу М-файла, осциллограммы и спектры зарисовать или распечатать).

4. Сравнительный анализ результатов теоретического расчета и компьютерного моделирования.

5. Выводы по работе.

 

 

Практическая работа № _2_

Количество часов, отводимых на выполнение практической работы _2_

1 Тема: «Исследование математических моделей дискретизированных сигналов»

 

2 Цель : Исследовать процесс дискретизации и восстановления гармонических сигналов.

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 514.