Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Омский государственный технический университет»

Устройства преобразования и обработки информации в системах подвижной радиосвязи

Методические указания

к лабораторным работам, практическим занятиям

и самостоятельной работе студентов

Омск

Издательство ОмГТУ

2010

Составители: И. В. Богачков, канд. техн. наук, доцент;

доцент кафедры «Средства связи и информационная безопасность»;

С. В. Овчинников, ассистент кафедры «Средства связи и информационная безопасность»

Предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров 210400 «Телекоммуникации» и дипломированных специалистов по специальности 210402 «Средства связи с подвижными объектами» всех форм обучения.

Приведены указания к лабораторным работам, контрольные задания, рекомендации и примеры по их решению и оформлению.

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Омского государственного технического университета

© ГОУ ВПО «Омский государственный

технический университет», 2010

Содержание

Лабораторная работа № 1.

Ознакомление с программой обработки звука 4

Лабораторная работа № 2.

Обработка речевого сигнала 7

Лабораторная работа № 3.

Обработка музыкального сигнала 17

Лабораторная работа № 4.

Изучение полосного кодирования сигналов 18

Лабораторная работа № 5.

Изучение цифровой обработки сигнала 22

Лабораторная работа № 6.

Изучение импульсно-кодовой модуляции 25

Библиографический список 32

Лабораторная работа № 1 Ознакомление с программой обработки звука

Цель работы – ознакомиться с программой обработки звука, научиться получать цифровой аудиосигнал и преобразовывать его в различные форматы с различными параметрами.

Для выполнения работы необходимы микрофон и программа обработки звука.

Рассмотрим в качестве примера ход выполнения работы в среде Sound Forge 7.0 (работа может быть выполнена в любой другой программе обработки звука). Окно Sound Forge показано на рисунке 1.1.

Рис. 1.1. Внешний вид окна Sound Forge 7.0

Программа позволяет строить осциллограммы и спектрограммы сигналов, работать независимо с правым и левым каналом, преобразовывать файлы в различные форматы с различными параметрами.

Программа позволяет применять какой-либо из стандартных фильтров: ФНЧ – фильтр низких частот, ФВЧ – фильтр высоких частот, ПФ – полосовой фильтр, РФ – режекторный фильтр, – а также имеет возможности для создания пользовательского фильтра с любой амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ).

Для выполнения работы необходимо осуществить запись аудиосигнала; в простейшем случае это голос. Для этого на панели инструментов нужно нажать кнопку “Record” или воспользоваться комбинацией Ctrl+R.

Окно записи показано на рисунке 1.2.

Рис. 1.2. Окно записи

После нажатия кнопки “New” открывается окно с опциями, позволяющее настроить параметры записи. Для записи голоса можно оставить значения по умолчанию.

После этого необходимо произвести запись голоса. Осциллограмма записанного сигнала отобразится в нижней части окна Sound Forge.

Рис. 1.3. Осциллограмма записанного сигнала

Для построения спектра сигнала необходимо на панели “Spectrum Analysis” (которую можно включить из меню “View”) нажать на кнопку “Settings”. В появившемся окне следует настроить параметры анализатора спектра, после чего результат вычислений будет представлен в виде спектрограммы (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Спектр записанного сигнала

Звуковые эффекты доступны из меню “Effects”. Эффект может быть применён как к звуковой дорожке целиком, так и к любой её части. После преобразования сигнала его осциллограмма и спектр изменятся, что необходимо отразить в отчёте.

Чтобы увидеть работу индикатора, необходимо включить галочку “DC коррекция”, после чего можно видеть шумы записывающего устройства. Для того чтобы сбросить и обновить монитор, необходимо нажать кнопку «Сброс», расположенную рядом с индикатором.

После записи можно прослушать получившийся отрывок, нажав кнопку “Play” (с одной закрашенной стрелочкой). В нужном месте можно поставить маркер, нажав на кнопку с буквой «M».

Для того чтобы изменить формат аудиофайла, необходимо в меню “File” выбрать пункт “Save as”. В появившемся диалоговом окне во вкладке можно поменять формат на необходимый, а также изменить параметры формата.

В аудиофайле, который прилагается к отчету, должны прозвучать фамилия, имя, отчество и группа студента.

Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Краткое описание выбранной программы обработки звука.

3. Осциллограмма и спектрограмма записанного аудиосигнала.

4. Перечень файлов, полученных из исходного путём преобразования его в различные форматы с указанием характеристик полученных файлов.

5. Осциллограмма и спектрограмма аудиосигнала после применения эффекта (любого на выбор).

6. Вывод по лабораторной работе.

7. К отчёту должны прилагаться все аудиофайлы, полученные в результате выполнения работы.