
Лаба 1-8 Лабы и ПЗ [Вариант 1] / 6 / Отчёт2
.docxБелорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники
Кафедра радиотехнических систем
Отчёт по лабораторной работе №6 «Цифровые методы спектрального анализа сигналов» по дисциплине «Цифровая обработка сигналов»
Выполнил: студент Проверил:
Гр. 940101 Ходыко Д.Л.
Рещиков К.А.
Минск, 2012 год
Цель работы:
-
Изучение методов спектрального анализа сигналов
-
Изучение алгоритмов цифрового спектрального анализа сигналов в условиях априорной неопределённости с использованием частотно-временных преобразований
-
Изучение частотно-временных алгоритмов спектрального анализа сигналов
-
Получение навыков моделирования алгоритмов ЦОС в среде MatLab
Выполнение работы:
Рис. 1. Схема измерений в Simulink
Схемы фильтров:
Рис. 2. Схема фильтра IIR_1
Рис. 3. Схема фильтра IIR_2_b0
Рис. 4. Схема фильтра IIR_2_b0b1
Рис. 5. Схема фильтра IIR_3_b0
1. Последовательность одиночных сигналов (амплитудно-импульсная модуляция, АиМ):
Рис. 6. График спектральной плотности мощности АиМ сигнала
ФИЛЬТР |
IIR_1 |
IIR_2_b0 |
IIR_2_b0b1 |
IIR_3_b0 |
Ширина главного лепестка |
3 |
3 |
3 |
3 |
Центральная частота |
48 |
48 |
48 |
48 |
Длительность сигнала |
108 |
105 |
108 |
103 |
Период повторения |
200 |
200 |
200 |
200 |
Как видно из полученных результатов, длительность сигнала, определённая с помощью спектрограммы, оказывается несколько искажённой и зависит от используемого фильтра, период повторения и центральная частота не искажаются
2. Кодофазоманипулированный сигнал (КФМ):
Рис. 7. График спектральной плотности мощности КФМ-сигнала
ФИЛЬТР |
IIR_1 |
IIR_2_b0 |
IIR_2_b0b1 |
IIR_3_b0 |
Ширина главного лепестка |
2 |
3 |
2 |
3 |
Центральная частота |
8 |
8 |
8 |
8 |
Длительность сигнала |
120 |
120 |
120 |
120 |
Период повторения |
- |
- |
- |
- |
Как видно из полученных результатов, длительность сигнала и центральная частота определяются с помощью спектрограммы точно независимо от используемого фильтра, ширина главного лепестка может меняться в зависимости от фильтра
3. Частотно-фазоманипулированный сигнал (ЧФМ):
Рис. 8. График спектральной плотности мощности ЧФМ-сигнала
ФИЛЬТР |
IIR_1 |
IIR_2_b0 |
IIR_2_b0b1 |
IIR_3_b0 |
Ширина главного лепестка |
2 |
1 |
1 |
1 |
Центральная частота |
35 |
7 |
7 |
7 |
Длительность сигнала |
120 |
120 |
120 |
120 |
Период повторения |
- |
- |
- |
- |
Как видно из полученных результатов, ширина главного лепестка спектрограммы зависит от используемого фильтра
-
Дискретный частотно-манипулированный сигнал (ДЧМ):
Рис. 9. График спектральной плотности мощности ДЧМ-сигнала
ФИЛЬТР |
IIR_1 |
IIR_2_b0 |
IIR_2_b0b1 |
IIR_3_b0 |
Ширина главного лепестка |
2 |
1 |
3 |
2 |
Уровень боковых лепестков |
- |
- |
- |
- |
Центральная частота |
7 |
7 |
7 |
7 |
Длительность сигнала |
50 |
50 |
50 |
50 |
Период повторения |
- |
- |
- |
- |
Как видно из полученных данных, ширина главного лепестка спектрограммы зависит от используемого фильтра
-
Линейно-частотно-модулированный сигнал (ЛЧМ):
Рис. 10. График спектральной плотности мощности ЛЧМ-сигнала
ФИЛЬТР |
IIR_1 |
IIR_2_b0 |
IIR_2_b0b1 |
IIR_3_b0 |
Девиация частоты |
36 |
36 |
36 |
36 |
Период повторения |
300 |
300 |
300 |
300 |
Скорость изменения частоты |
0.12 |
0.12 |
0.12 |
0.12 |
Как видно из полученных результатов, значения периода повторения сигнала, девиации и скорости изменения частоты, определённые с помощью спектрограммы не зависят от используемого фильтра
-
Авторегрессионный процесс (АР):
Рис. 11. График спектральной плотности мощности авторегрессионного процесса
Спектр сигнала примерно равномерный во всей полосе частот при использовании любого из 4 фильтров