O’zbekiston aloqa va axborotlashtirish qo’mita toshkent axborot texnologiyalari universiteti
Download 1.31 Mb. Pdf ko'rish
|
signallarga spektrial ishlov berishning tezkor algoritmlarining dasturiy kompleksini yaratish
- Bu sahifa navigatsiya:
- B I T I R U V M A L A K A V I Y I SH I Mavzu: Signallarga spektrial ishlov berishning tezkor algoritmlarining
- Samarqand – 2014 2 MUNDARIJA KIRISH
- ADABIYOTLAR RO’YXATI .....................................................................
- Bitiruv malakaviy ishning tuzilishi va hajmi.
- 1-Bob. SIGNALLAR VA ULARNING XARAKTERISTIKLARI 1.1. Signallarga raqamli ishlov berish va uning imkoniyatlari
- 1.2. Qo‘llanilish sohalari
- 1.3. Diskret signallarning modellari
|
O’ZBEKISTON ALOQA VA AXBOROTLASHTIRISH QO’MITA
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI SAMARQAND FILIALI
Kompyuter injiniring fakulteti “Axborot texnologiyalari” kafedrasi
5521900-„ Informatika va axborot texnologiyalari “ yo’nalishi bo’yicha bakalavr akademik darajasini olish uchun
Bajaruvchi: 4 kurs 401 - gurux talabasi ________Qarshiev A Ilmiy rahbar: _____ katta o’qituvchi Xujayorov I.Sh. Ish kafedraning 2014 yil ___ maydagi № ___majlisida muhokama qilindi va himoyaga tavsiya etildi Kafedra mudiri _______ dots. Maxmudov Z.M. “____”_________2014 y.
2
KIRISH……………………………………………………………………... I BOB. SIGNALLAR VA ULARNING XARAKTERISTIKALARI………………...
1.1. Signallarga raqamli ishlov berish va uning imkoniyatlari …….............. 1.2. Qo’llanilish sohalari ………………………………………..…………... 1.3. Diskret signallarning modellari…………………………………..…….. II BOB. DISKRET SIGNALLARNI SPEKTRIAL ALMASHTIRISH... 2.1. Masalaning qo’yilishi.....……………………………………….............. 2.2. Diskret Fur’e almashtirish(DFA) va teskari DFA ................................... 2.3. Diskret kosinus almashtirish(DKA) va teskari DKA…........................... 2.4. Uolsh almashtirsh..................................................................................... 2.5. Adamar almashtirish................................................................................ III BOB. SIGNALLARGA SPEKTRIAL ISHLOV BERISHNING TEZKOR ALGORITMLARINI DASTURIY VOSITASINI YARATISH…………………………………………………………………. 3.1. Signallarga raqamli ishlov berishning tezkor hisoblash algoritmlari….. 3.2. Yaratilgan dasturiy kompleksning tasnifi va undan foydalanish tartibi... 3.3. Aloqa tizimlarida mehnat muhofazasiga oid ishlarni tashkil…………… XULOSA ........................................................................................................ ADABIYOTLAR RO’YXATI ..................................................................... ILOVALAR ................................................................................................... 3
Bizga ma’lumki, axborot-kommunikasiya texnologiyalari salohiyati o’zaro muomala qilish va axborot ayirboshlashning prinsipial jihatdan yangi shakllari va imkoniyatlarini ochadi, fuqarolik jamiyati barpo etilishi va mustahkamlanishiga ko’maklashadi, iqtisodiy islohotlar va mamlakatning demokratik rivojlanishi jarayonlarini jadallashtirish imkonini beradi. O’zbekiston Respublikasi shakllanayotgan global axborot jamiyatida munosib o’rinni egallashga intilmoqda. Ushbu maqsadlarga erishish uchun mamlakat hukumati tomonidan O’zbekistonda axborotlashtirish jarayonlarini faollashtirish, zamonaviy axborot-kommunikasiya texnologiyalarini tez sur’atlarda rivojlantirish, ularni iqtisodiyot va jamiyatning barcha sohalarida joriy etish hamda foydalanishning strategik ustuvorliklari belgilandi. Davlat boshqaruvida axborot-kommunikasiya texnologiyalarini joriy etish va rivojlantirish jamiyatni axborot jihatidan keng ko’lamli qayta o’zgartirishning ajralmas qismi hisoblanadi. Bu davlat boshqaruvi samaradorligini jiddiy ravishda oshirish, davlatning umuman jamiyat bilan hamda uning ayrim institutlari va fuqarolar bilan o’zaro munosabatlarini optimallashtirish imkonini beradi. Axborotlashtirish sohasidagi islohotlar izchil olib borilayotgani natijasida respublikamizning barcha tarmoqlari va davlat boshqaruvi organlari oldiga qo’yilgan vazifalardan kelib chiqib, zamonaviy axborot-kommunikatsion texnologiyalari va telekommunikatsiya tizimlarini rivojlantirish va ularni hayotga keng joriy qilinishiga erishilmoqda [1,2]. Jumladan, mamlakatimizda o’tish davrini boshidan kechirayotgan bozor iqtisodiyotining ijtimoiy yo’naltirilgan, ko’p tarmoqli axborot industriyasini tashkil etish, AKTni iqtisodiyotning turli sohalarida keng joriy qilish orqali jamiyatimizning ichki mustahkamligi va ijtimoiy birligini tashkil etish, rivojlangan davlatlar hayoti standartlariga chiqish maqsadida O’zbekiston Respublikasi
4
Prezidenti tomonidan bir qancha farmonlari va hukumat qarorlari qabul qilinib, ular amalda tadbiq qilinmoqda. Mavzuning dolzarbligi. Bugungi kunda tezkor rivojlanayotgan axborot kommunikatsiya texnologiyalarini jamiyatning barcha sohalarida qo’llash ayniqsa real vaqt tizimlarida, raqamli televedeniyada, videokonferensiyalarni tashkil etishda(ikki o’lchovli video signallarni qayta ishlash), video ko’zatuvlarni masofaga jo’natishda kichik vaqt davomiyligida tezkor taqdim etish muhim sanaladi. Masofaga uzatilayotgan barcha axborotlar signal ko’rinishda ifodalanadi. Signallarni masofaga jo’natishdan avval ular raqamli qayta ishlanadi. Hozirgi zamon raqamli radioelektron qurilmalari va tizimlari xalq ho‘jaligining turli sohalari (radioaloqa, televedeniya, kosmik uchish apparatlari, radioboshqaruvli raketalar, radiolokatsion tizimlar, tibbiyot qurilmalari ) da keng qo‘llaniladi. Ushbu qurilmalarni yaratish va ulardan unumli foydalanish muhandis texnik xodimlardan chuqur bilim talab qiladi. Signallarga raqamli ishlov berishda spektrial almashtirish algoritmlaridan foydalanish Radiotexnika, Mobil aloqa tizimlari, Televideniya, radioaloqa va teleradioeshittirish yo‘nalishlari bo‘yicha masalalarni echishga jo‘da qo‘lay hisoblanadi.
Signallarga raqamli ishlov berishdan maqsad turli o‘zgartirishlar orqali ularni samaradorlik bilan uzatish, saqlash va foydali axborotni ajratib olishdan iborat. Ishning amaliy ahamiyati. Mazkur bitiruv malakaviy ishida real vaqt tizimlarida signallarni filtrlash, siliqlash, siqish va tanish masalalarini hisoblashda qo’llaniladigan spektrial keltirishlarning tezkor algoritmlari tezkor Fur’e almashtirish, tezkor Xaara almashtirish, tezkor Uolsha - Adamar almashtirshlar o’rganiladi va dasturiy majmua yaratiladi. Yaratilgan dasturiy ta’minot telekommunikatsiya tizimlarida, radio-televedeniya, Multimediali masalalarni tezkor hisoblashda va signallarga va tasvirlarga raqamli ishlov berish fanlarini o’zlashtirishda talabalarga katta yordam beradi. 5
spektrial ishlov berish algoritmalari Diskret Fur’e almashtirish, Diskret Kosinus almashtirish, Arrasimon almashtirish, Xaara almashtirish, Uolsh-Adamar almashtirishalar va bu algorotmlarning tezkor algoritmlarini o’rganish hamda dasturiy majmuasini yartishdan iboratdir.
yozilgan __ bet hajmidan iborat bo’lib, uning strukturasini kirish, 3 ta bob, xulosa, foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati va __ ta ilova tashkil qiladi. Birinchi internet bobda signallar tushunchasi va ularning xarakteristikasi, signallarga raqamli ishlov berishning imkoniyatlari, qo’llanilish sohalari, diskret signallarning modellari i haqidagi bilimlarga bag’ishlangan. Ikkinchi bob diskret signallarni spektrial almashtirish deb nomlangan bo’lib bu bobda diskret Fur’e almashtirish(DFA) va teskari DFA, Diskret kosinus almashtirish(DKA) va teskari DKA, Uolsh almashtirsh, Adamar almashtirish
algoritmlari haqidagi ma’lumotlar o’z aksini topgan. Uchinchi bob signallarga spektrial ishlov berishning tezkor algoritmlarini dasturiy vositasini yaratish deb nomlangan bo’lib bu bobda signallarga raqamli ishlov berishning tezkor hisoblash algoritmlari, yaratilgan dasturiy kompleksning tasnifi va undan foydalanish tartibi va aloqa tizimlarida mehnat muhofazasiga oid ishlarni tashkil etish talablari bayon etilgan.
Xulosa qismida bitiruv malakaviy ishida olingan asosiy natijalar keltirilgan. Adabiyotlar qismida bitiruv malakaviy ishini bajarishda foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati keltirilgan.
Ilovalarda yaratilgan dasturiy majmuaning kodi va modullari keltirilgan. 6
1.1. Signallarga raqamli ishlov berish va uning imkoniyatlari
Signal deganda biz o‘zatilayotgan yoki qandaydir axborot ko‘rinishdagi vaqt bo‘yicha fizik o‘zgaruvchi har qanday o‘zgaruvchini tushunamiz. Bugungi kunda qo‘yidagi tipdagi signallarga asosiy e’tibor qaratilmoqda: Nutqiy signallar, misol uchun kundalik hayotda ishlatiladigan (telefonda gaplashish, radio eshitish ); Beomedik signallar (elektroensefalogramma, miya signallari ); Ovozli va audiosignallar; Video va telerasmlar; Radar signallari(berilgan diapazonda ma’lum bir maqsadga yo‘naltirilgan izlanishlarda qo‘llaniladigan ).
Tabiatda uchraydigan ko‘pgina signallar o‘zining analogli formasiga ega bo‘lib, vaqt bo‘yicha uzliksiz o‘zgaradigan va misol uchun ovozli to‘lqin ko‘rinishida fizik kattaligi bo‘yicha ta’riflanadi. Odatda raqamli signallarni qayta ishlashda ishlatiladigan anolog signallar bir xil oraliqli vaqt intervalida raqamli ko‘rinishga keltiriladi.
Ko‘pincha raqamli signallarni spektr qiymatlarini olib yoki qo‘lay formaga keltirish orqali qayta ishlash interferensiyalardan yoki shumlardan bartaraf etish, signallarni siliqlash, siqish, tanishda katta yordam beradi. Bugungi vaqtda signallarga raqamli ishlov berish ko‘pgina, avval anologli usullarda ishlatiladigan sohalarda tashqari yangi anologli qurilmalarda bajarib bo‘lmaydigan sohalarda qo‘llanilmoqda. Signallarga raqamli ishlov berishning jozibaliligi qo‘yidagi asosiy qo‘layliklarga bog‘langan.
aniqlanadi. Mutloqo aks ettirish. Raqamli yozuvga signallarga raqamli ishlov berish usullarin qo‘llash orqali signal sifatiga zarar etkazmagan holda ko‘p marta no‘sxalash yoki aks ettirish mumkinligi [9].
7
qurilmani o‘zgartirmasdan xar xil funksiyalarni bajarilishini qayta dasturlashtirish mumkinligi.
signallarni analogli qayta ishlab bo‘lmaydigan vazifalarini bajarilishida qo‘llash mumkin. Misol uchun chiziqli fazoviy xarakteristikalarini olgan holda murakkab adaptiv filtrlashlarni amalga oshirish masalalarida qo‘llanilishi. Tezlik va xarajatlar. Keng polosali signal uchun signallarga raqamli ishlov berishning loyihalari qimmat bo‘lishi mumkin. Hozirgi vaqtda keng polosali signallarni qayta ishlashda ishlatiladigan tezkor
ATSP(analograqamli/raqamlianalogli keltirgichlar)lar yo qimmat yoki keng polosali signallarga kerakligicha ishlov berishning imkoniyatining etishmasligidadir. Ishlov berish vaqti. Signallarga raqamli ishlov berish metodikasi yoki raqamli ishlov berishning dasturiy vositalaridan foydalanish bilan tanish bo‘lmaslik qo‘yilgan vazifalarni sifatli bajarish juda ko‘p vaqtni yoki umuman bajarib bo‘lmasligi mumkin.
Signallarga raqamli ishlov berishdan maqsad turli o‘zgartirishlar orqali ularni samaradorlik bilan uzatish, saqlash va axborotni ajratib olishdan iborat. Keyingi vaqtlarda keng rivojlangan signallarga raqamli ishlov berish usullari bir qator afzalliklarga ega: - umuman olganda signallarga ishlov berishning har qanday murakkab algoritmlarini amalga oshirish mumkinligi va ushbu signallarga ishlov berish algoritmlarini real vaqtda amalga oshirish imkoniyatini beruvchi elementlar bazasi borligi; - raqamli qurilmalar yuqori aniqlikda ishlash imkoniyatini beruvchi algoritmlarning yaratilganligi va mavjudligi; - nazariy jihatdan uzatilayotgan xabarlarni halaqitbardosh kodlardan foydalanib uzatish va saqlash natijasida xatosiz qayta tiklash imkoniyatining borligi raqamli signallarga xosdir [17]. 8
Yuqoridagi afzalliklarni amalga oshirish diskret signallar va elementar zanjirlar haqidagi asosiy ma’lumotlarga ega bo‘lish darajasiga bog‘liq [8,9].
Signallarga raqamli ishlov
berish(SRIB)- bu
zamonaviy elektronikada sohasida tezkor rivojlanayotgan va raqamli protsessorda boshqariluvchi raqamli ko‘rinishdagi axborotlardan tashkil topgan barcha sohalarda qo‘llaniladi. SRIBning qo‘llanilish sohalariga qo‘yidagilarni keltirish mumkin Rasmlarni qayta ishlash - tasvirlarni tanish; - mashinali ko‘rish; - rasmlarni sifatini yaxshilash; - faksimile; - sputnikli kartalar; - animatsiya. Insturmental vositalar - spekral analiz; - vaziyatni boshqarish va tezlik; - axborotni siqish. Ovoz/audio - ovozni tanish; - ovozni sintez qilish; - tenglashtirish. Harbiy maqsadda - xavfsiz aloqa; - radarlar bilan ishlash; - raketalarni boshqarish.
9
Telekommunikatsiya - exolarni bartaraf etish; - videokonferensiya – aloqa; - ma’lumotlarni uzatish. Biomeditsina - bemorlarni ko‘zatish; - skanerlash; - elektroensefalogrammani analiz qilish; - rentgen tasvirlarini saqlash va yaxshilash. Istemolchi maqsadida - raqamli mobil telefonlar; - universal mobil aloqa tizimlari; - raqamli kameralar; - telefon aloqa, internet orqali musiqa va video; - ovozli pochta tizimlari; - interaktiv ko‘ngil ochar tizimlar. Bir qarashda SRIB ning qo‘llanilish sohasini yuqorida keltirilganlardan tashqari boshqa sohalarni ham keltirish mumkin [9]. 1.3. Diskret signallarning modellari Diskret signallarning qiymatlari uzluksiz signallardan farqliroq, uzluksiz vaqt oniy qiymatlarida emas, balki ma’lum
diskret vaqtlardagina ma’lum bo‘lib, uning x(k t) oniy qiymatlari k t diskret vaqtlarga mos keladi.
Diskretlovchi ketma-ketliklar. Odatda x(t) uzluksiz diskret signaldan bir xil t oraliqlar, diskretizatsiya oralig‘i yoki diskretizatsiya qadami deb ataluvchi vaqtlarda
uning oniy
qiymati
aniqlanadi,
bunda
1 2 1 1
k n k k k k k t t t t t t t va hakazo bo‘ladi va ko‘p hollarda const t , 10
o‘zgarmas etib tanlanadi. Diskretizatsiyalash jarayonini, ya’ni uzluksiz signallar x(t) dan diskret signallar x(k t ) ga o‘tishni umumlashgan funksiya ) (t orqali ta’riflash mumkin, ya’ni
t k t t ) ( ) ( (1)
va uni diskretlash ketma-ketligi deb ataladi.
Diskret signal x(k t ) ni uzluksiz signal x(t) va diskretlash ketma- ketligi funksiyalari ) (t ko‘paytmasi sifatida tasavvur etish kerak, bunda x(k
) signal quyidagicha ifodalanadi, ya’ni k dt t k t t x x t k x ) ( ) ( ) , ( ) ( (2)
(2) formula uzluksiz signallarni diskretlashni amalga oshirish algoritmini ko‘rsatib beradi. Diskretlash qurilmasining ish jarayoni uning kirishidagi uzluksiz signal x(t) dan uning t vaqt oraliqlarida oniy qiymatlarini aniqlashdan iborat, bunda ) (t impulslar ketma-ketligi kichik davomiylikka ega bo‘lib “taroqsimon” ko‘rinishni eslatadi (1-rasm). Bunda x(t) ning nolga teng qiymatlarida diskretlovchi qurilma chiqishida ham shunga mos qiymatlari hosil bo‘ladi [7].
1.rasm. Diskretlash ketma – ketligi.
Modulyasiyalangan impulslar ketma-ketligi. Bu modulyasiya turida ma’lum bir chastotada takrorlanuvchi kichik davomiylikdagi impulslar 11
“tashuvchi” vazifasini bajaradi. Impulslar modulyatorini ikki kirishli va bir chiqishli (nazariy jihatdan olti polyusli) qurilmasi deb tasavvur etish kerak. Ulardan biriga modulyasiyalovchi uzluksiz signal x(t), ikkinchisiga “tashuvchi” impulslar ketma-ketligi ) (t beriladi. Bunda modulyator o‘zining kirishidagi x(t) signalning har bir k
vaqtdagi oniy qiymatlarini aniqlaydi va chiqishida ushbu oniy qiymatlarga proporsional yuzaga ega bo‘lgan impulslar ketma-ketligini hosil qiladi. Modulyator chiqishidagi signalni modulyasiyalangan impulslar ketma-ketligi (MIK) deb ataladi. Modulyasiyalangan impulslarning sathi yoki kengligi modulyasiyalovchi (uzatiladigan) signal sathiga proporsional bo‘lishi kerak. Bunday tur modulyasiyasi usullari amplituda-impuls modulyasiyasi (AIM) va kenglik-impuls modulyasiyasi (KIM) deb ataladi. AIM signallarda impulslar kengligi o‘zgarmas holda saqlanadi va KIM signallarda impulslar amplitudasi o‘zgarmas holda saqlanadi. U ѐki bu modulyasiya turidan foydalanish uzatiladigan signallar o‘ziga xos xususiyatiga va ushbu signallarni yaratishni amalga oshirish texnik imkoniyatlariga bog‘liq. Masalan AIM signaldan modulyasiyalovchi signal qiymatlarining o‘zgarish dinamik diapazoni katta bo‘lganda foydalaniladi. Bu holda radiouzatish qurilmasi amplituda xarakteristikasi ham talab darajasidagi chiziqlikda bo‘lishi kerak. Bunday radiouzatish tizimini yaratishning o‘ziga xos qiyinchiliklari bor. KIM signallar uzatish qurilmasi amplituda xarakteristikasi chiziqli bo‘lishiga alohida talab qo‘ymaydi, ammo KIMni amalga oshirish AIMni amalga oshirishga nisbatan hozircha biroz murakkabroq. MIK shaklidagi signalni quyidagi usulda olish mumkin. buning uchun x(t) signalni dinamik shaklda tasavvur qilamiz, ya’ni
k t k t t x ) ( ) ( (3) 12
MIK qiymatlari faqat .....) 3 , 2 , 1 , 0 ( ) (
t k t k vaqtlardagina ma’lumligini e’tiborga olib (1) formuladagi integrallash amalini yig‘indini hisoblash amali bilan almashtirish mumkin, ya’ni
- k ), ( (t) t k t x X k МИК (4) bunda, ) ( t k x x k analog signalning t k vaqtdagi oniy qiymatlari [7]. Download 1.31 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|