Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

Кафедра

«Методы и приборы неразрушающего контроля»

Дисциплина

«Компьютерные технологии в приборостроении»

Отчёт по лабораторным работам № 1 - №3

«Разработка программной модели обработки радиосигналов»

Выполнил:
	дата, подпись
Проверила:		Чурова В.В.
	дата, подпись

Санкт-Петербург

2021

Цели работы

Данная работа имеет следующие цели, которые получились последовательно, а именно: Разработка программной модели обработки радиосигналов; Разработка модели перестраиваемого генератора помех; Разработка модели блока цифровой фильтрации.

Разработка программной модели обработки радиосигналов

Сначала нужно было разработать схему, состоящую из 3 независимых генераторов в соответствии с блок-схемой, показанной на рисунке 1.

Рисунок 1 – блок-схема модели

Вид панели прибора, разработанный в соответствии с блок-схемой, приведен на рисунке 2 – это блоки под названием: Служебные переключатели и Генератор 1-3. Блоки «сигнал» и «спектр сигнала» отображенные на рисунке 3. На этих экранах показан результат включения всех генераторов одновременно. С помощью блока «Служебные переключатели» можно задавать количество отсчетов, которые влияют на плавность графиков.

Рисунок 2 – Вид панели прибора

Рисунок 3 – Экраны для отображения графической информации на панели прибора

Разработка модели перестраиваемого генератора помех

В соответствии с блок-схемой, приведенной на рисунке 4, в этом разделе лабораторной работы разрабатывался генератор помехи, которая влияла на общий сигнал от всех генераторов, а также фильтра для этой помехи.

Рисунок 4 – блок-схема генератора помехи и ее фильтра

Вид лицевой панели, со всеми органами управления представлена на рисунке 2. Это блоки «Блок параметров шума и фильтра шума». Данные блоки позволяет независимо включать и отключать помеху и ее фильтр, тем или иным образом влияя на сигнал. Результаты включения помехи представлены на рисунке 5, а включения фильтра помехи – на рисунке 6.

Рисунок 5 – Влияние помехи на общий сигнал от генераторов

Рисунок 6 – Отсечение помехи и выявление полезного сигнала

Разработка модели блока цифровой фильтрации

В данным этапе была поставлена задача, что пользователь должен иметь выбор из 3 вариантов фильтров (Бесселя, Баттерворта и Чебышева) и 4 вариантов АЧХ фильтра (ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ). Все это было реализовано в блоке «Блок параметров фильтра сигнала»

В качестве примера работы фильтра можно привести работу полосового фильтра. Для большей наглядности был добавлен «строб», ширина которого равна полосе пропускания полосового фильтра. Подведя данный «строб» под один из сигналов на спектрографе, на экране над ним отобразится выбранный «стробом» сигнал, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7 – Выбор определенного сигнала с помощью полосового фильтра

Выводы

В ходе лабораторной работы была разработана программная модель обработки радиосигналов. Данная модель позволяет синтезировать сигнал путем сложения трех синусоидальных гармоник, симулировать включение и фильтрацию шума, примешивающегося к полезному сигналу, а также последующую фильтрацию и анализ сигнала.

Приложение 1.

Рисунок 8 – Структурная схема прибора