Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники»
Кафедра систем телекоммуникаций
В.А. Овсянников методы формирования и цифровой обработки сигналов
Учебное пособие
для студентов специальностей
«Многоканальные системы телекоммуникаций»
и «Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения»
всех форм обучения
В 2-х частях
Часть 1
Z-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ, СВЕРТКА
И генерация дискретных сигналов
Минск 2005
УДК 621.391.23 (075.8)
ББК 32.811.3 я 73
О-34
Овсянников В.А.
М
О-34
ISBN 985-444-676-x (ч.1)
Учебное пособие содержит расширенное изложение аппарата Z-преобразований в применении к построению систем формирования и генерации дискретных сигналов и их сверток, кодовых и управляющих последовательностей, имитации модулированных сигналов и др. Рассматриваются эффекты квантования в таких системах.
Для активного освоения материала в пособие включены лабораторные работы по моделированию систем на компьютере в среде Matlab и отладочном модуле на сигнальном процессоре.
Рассчитано на студентов специальностей радиотехники и связи. Может быть полезно магистрантам и аспирантам.
УДК 621.391.23 (075.8)
ББК 32.811.3 я 73
ISBN 985-444-676-x (ч.1) © Овсянников В.А., 2005
I
SBN
985-444-725-1
©
БГУИР, 2005
Введение
В современных информационных системах доминирующую роль играют цифровые технологии формирования, преобразования и обработки сигналов. В основе таких технологий – широкое применение процессорной техники с высокой степенью интеграции и производительностью. Она позволяет создавать многофункциональные, программно-перестраиваемые системы, работающие в режиме реального времени.
Качественно меняется и весь процесс разработки и проектирования систем различного назначения. Стало возможным вести всю разработку непосредственно по цепочке: теоретическая модель – алгоритм – программа – схема. В этой цепочке наряду с компьютерными пакетами по моделированию большая роль отводится отладочным модулям на сигнальных процессорах. Они ориентированы на решение определенного рода задач (обработка телевизионных сигналов, обработка телекоммуникационных сигналов, формирование сигналов в системах управления и др.). Состав модуля (АЦП-DSP-ЦАП) позволяет создавать перепрограммируемый действующий «макет» проектируемого устройства [5].
Развитие указанной техники требует и определенной ориентации в подготовке специалистов. В данном пособии выделены проблемы генерации дискретных сигналов. С единых теоретических позиций рассматриваются вопросы формирования элементарных и сложных сигналов, кодовых и управляющих последовательностей, модулированных сигналов. Показаны эффекты квантования, которые имеют важное значение в разработках имитационных моделей генераторов сигналов.
Теоретическая часть дополнена лабораторным практикумом (5 работ) с применением компьютерной техники и отладочного модуля на сигнальном процессоре ADSP-21061. Лабораторные работы составлены так, что, дополняя друг друга и расширяя круг задач, показывают основные этапы (варианты и особенности) проектирования систем. В каждую работу включены контрольные вопросы и задачи из теоретической части, с тем чтобы глубже освоить курс.
Краткие инструкции по применению вычислительной техники (прил. 2 и 3) составлены А.Е. Воробьевым.