22

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени Владимира ДАЛЯ

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «теория сигналов»

(для студентов, обучающихся по направлению

6.050801 “Микро- и наноэлектроника”, специальность

7.05080101 “Микро- и наноэлектронные приборы и устройства")

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

микро- и наноэлектроники. Протокол №1 от 15.09.2013 г.

Луганск 2013

УДК 621.391.1

Методические указания к курсовой работе по дисциплине “Теория сигналов” (для студентов, обучающихся по направлению 6.050801 “Микро- и наноэлектроника”, специальность 7.05080101 “Микро- и наноэлектронные приборы и устройства") / Сост.: В.А. Войтенко, Г.О. Войтенко. – Луганск: Изд-во ВНУ им. В.Даля, 2013. – 22 с.

Приведены материалы для выполнения курсовой работы по дисциплине “Теория сигналов”. Представлены сведения о спектральном и корреляционном анализе дискретных сигналов, о программировании в системе инженерных и научных расчетов MATLAB, задания на курсовую работу.

Составители: В.А. Войтенко, доц.

Г.О. Войтенко, доц.

Отв. за выпуск Г.Н. Кожемякин, проф.

Рецензент Г.Н. Кожемякин, проф.

1. Цели и задачи курсовой работы на тему: «Моделирование цифровой фильтрации сигналов»

Целью курсовой работы является усвоение теоретических основ цифровой обработки сигналов и получение практических навыков построения и программной реализации алгоритма цифровой фильтрации сигналов в среде MATLAB.

Задачами курсовой работы являются:

• анализ типа полезного сигнала и способов его математического описания;

• анализ типа помех: гармонические, шумовые, периодические, случайные и др. и способов их математического описания;

• построение алгоритма и программная реализация получения дискретного исходного сигнала с заданными параметрами: амплитудами, частотами, начальными фазами, объемом выборки, частотой дискретизации;

• организация вывода графика исходного дискретного сигнала;

• построение алгоритма и программная реализация прямого дискретного преобразования Фурье;

• организация вывода графика модуля спектральной плотности исходного сигнала;

• построение алгоритма и программной реализации расчета критического уровня для спектральной плотности исходного сигнала по критерию Стьюдента;

• организация вывода линии критического уровня на графике спектральной плотности;

• построение алгоритма и программная реализация цифровой фильтрации;

• организация вывода графика модуля спектральной плотности отфильтрованного сигнала;

• построение алгоритма и программная реализация обратного дискретного преобразования Фурье;

• организация вывода графика отфильтрованного сигнала;

• построение алгоритма и программная реализация расчета взаимно-корреляционной функции исходного полезного и отфильтрованного сигналов;

• составление алгоритма и программная реализация построения коррелограммы (спектральной плотности корреляционной функции);

• построение алгоритма и программная реализация расчета критического уровня для коррелограммы по критерию Стьюдента;

• организация вывода линии критического уровня на коррелограмме;

• построение алгоритма и программная реализация расчета коэффициента корреляции между полезным входным сигналом и зашумленным входным сигналом;

• построение алгоритма и программная реализация расчета коэффициента корреляции между полезным входным сигналом и отфильтрованным сигналом;

• анализ эффективности цифровой фильтрации исходного сигнала.

Указанные задачи в курсовой работе отдельно решаются для гармонического, амплитудно-модулированного и частотно-модулированного полезных сигналов. При этом присутствуют две гармонические помехи и одна непериодическая помеха – «белый шум». Задачи курсовой работы решаются для следующих типов фильтров: фильтр низких частот, фильтр высоких частот, полосовой фильтр, гребенчатый режекторный фильтр. Проводится сравнение эффективности фильтрации разных типов сигналов при помощи различных фильтров, о чем и делаются выводы в конце работы.