Міністерство освіти і науки України

Одеський державний політехнічний університет

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

до лабораторних та практичних робіт

з дисципліни

«Методи та засоби комп'ютерних та інформаційних технологій»,

для студентів спеціальностей 7.080401 та 7.080403

денної форми навчання

Затверджено

на засіданні кафедри

інформаційних систем

Протокол № від

Одеса ОДПУ 2001

Методичні рекомендації до лабораторних та практичних робіт з дисципліни «Методи та засоби комп'ютерних та інформаційних технологій», для студентів спеціальностей 7.080401 та 7.080403 денної форми навчання /Укл.: С.Г. Антощук, Н.А. Сербіна. Под редакцією В.О. Власенко - Одеса: ОДПУ, 2001. — с.

Укладачі: С.Г.Антощук, кандидат техн.наук, доцент

Н.А. Сербіна, ассистент

Під редакцією В.О. Власенко, академик, доктор техн. наук, професор

Сучасний етап розвитку інформаційних технологій характеризується розвитком розподілених мультімедіа систем. Використання таких систем поряд з застосуванням існуючого інформаційного забезпечення та баз даних зумовлює при підготовці фахівців у галузі комп’ютерних наук вивчення як методів цифрового уявлення та обробки сигналів, так і обчислювальних засобів для цієї обробки.

Метою методичних рекомендацій до лабораторних та практичних робіт з дисципліни «Методи та засоби комп’ютерних та інформаційних технологій» є вивчення основних методів цифрової обробки сигналів, які вміщують сучасні методи обробки звука та зображь, що значно полипшить якість знань спеціалистів у напрямку підготовки “Комп’ютерні науки”. Лабораторні та практичні роботи виконуються у системі Matlab, яка вмістить пакети цифрової обробки сигналів та зображень та дозволяє проводити розробку та моделювання практично важливих методів цифрової обробки сигналів.

Лабораторна робота № 1

Тема: Сигнали та характеристики сигналів.

1. Детермiновані сигнали.

2.Випадкові сигнали.

Ціль: Навчитися проводити моделювання та обробку сигналів.

Завдання:

1. Провести моделювання сигналів S₁(t), S₂(t), S₃(t), параметри сигналів наведені у табл. 1.1 (час спостереженя вибрати дорівняним 2-3 періода сигналу):

S₁(t)=A₁*sin(2pf₁t);

S₂(t)=A₂*sin(2pf₂t)+ S₁(t);

S₃(t)=S₂+x(t);

_{(t) — нормованний білий шум.}

Варіанти завдань Taблица 1.1

№	А1		А2		f1		f2
1.		0.7		1		1		4
2.		0.3		2		2		0.5
3.		0.8		0.2		4		1
4.		0.2		0.3		6		2
5.		0.4		1		4		1.5
6.		0.8		0.7		2		7
7.		0.9		0.6		5		10
8.		0.7		0.4		8		2

2. Побудувати графіки усіх сигналів, які промодульовані. Моделювання нормального білого шума проводити за допомогою функції random().

3. Знайти для усіх сигналів (S₁(t), S₂(t), S₃(t)) середнє, дисперсію, енергію, потужність . Побудувати гістограму білого шуму.

4. Зробити висновки.

Контрольні питання:

1. Види сигналів.

2. Характеристики детерминованих та випадкових сигналів.

3. Енергія і потужність сигалів.

4. Поняття білого шуму.

5. Когерентні та ортогональні сигнали.

6. Норма функції. Поняття ортонормованого базису.

7. Щільність імовірності. Функція розподілу випадкової величини.

8. Поняття строго стаціонарного процесу.

Лабораторна робота № 2

Тема: 1. Періодичні сигнали та ряди Фур'є.

1.1. Уявлення періодичної функції за допомогою ряду. Фур'є.

1.2. Амплітудна та фазова спектральні діаграми.

2. Розкладання сигналів по ортогональному базисі.

Ціль: 1. Навчитися уявляти періодичні сигнали рядом Фур'є і будувати амплітудну спектральну діаграму.

2. Навчитися розкладати періодичні сигнали по ортогональному базисі.

Завдання:

1. Уявить періодичні найпростіші гармонійні сигнали рядом Фур'є, параметри сигналів приведені в табл. 2.1:

Варіанти завдань

Таблиця 2.1

№	Парний меандр e1(t) A-f	Пила e2(t) A-f	Відеосигнал е3(t) A-T-t
1.	10-1/4	0,4-1/16	1-10-0,5
2.	5-1/16	0,2-1/64	1-20-0,5
3.	15-1/5	0,7-1/4	1-30-0,6
4.	3-1/8	1-1/14	1-40-0,5
5.	8-1/2	0,6-1/5	1-15-0,5
6.	7-1/14	0,8-1/32	1-5-0,5
7.	16-1/48	0,9-1/2	1-2-0,5
8.	9-1/3	0,5-1/4	1-25-0,5

2. Побудувати графіки сигналів e₁ і e₂, представивши їх рядом Фур'є.

3. Сформувати ідеальний меандр, побудувати графік. Знайти помилку апроксимації ідеального меандру рядом Фур'є. Побудувати графік залежності помилки апроксимації від кількості гармонік.

4. Побудувати амплітудну спектральну діаграму сигналів e₁ і e₃.

5. Зробити висновки.