Практикум по курсу "Цифровая обработка сигналов"

Осциллограф 1 строит исходный сигнал (зеленая кривая) и дискретную выборку (красные импульсы).

Осциллограф 2 строит дискретный сигнал (зелёная огибающая) и восста- новленный сигнал (огибающая ярко-синего цвета).

1. Ручка X scale изменяет временной масштаб по оси абсцисс на первом и втором осциллографе.

   
   

Стрелочный индикатор Uniform norm diff. показывает среднеквадратичную относительную погрешность восстановленного сигнала из дискретного.

1. Ход работы

1. Исследование дискретизации низкочастотных сигналов.

   
   

   1. Рассмотрите дискретизацию последовательности прямоугольных, треуголь- ных, пилообразных импульсов. Установите амплитуду и частоту сигнала. Увеличивая шаг дискретизации, следите за изменениями в спектре дис- кретизованных колебаний, а также за их формой. Постройте характер- ные виды спектров и сигналов. Экспериментально определите значение минимальной частоты дискретизации.

      
      

   2. Рассмотрите дискретизацию смеси гармонического сигнала и белого шу- ма, смеси гармонического сигнала и полосового шума, выбрав диапазон частот шума так, чтобы он не перекрывался с основным сигналом. Проил- люстрируйте эффект наложения спектральных компонент шума на ком- поненты сигнала при дискретизации.

      
      

2. Исследование восстановления сигнала из его дискретной выборки

   
   

   1. Проведите исследование восстановления сигналов из дискретной выбор- ки последовательности прямоугольных и треугольных импульсов в зави- симости от шага дискретизации. Постройте характерные графики дис- кретизованного и восстановленного сигналов для нескольких значений частоты дискретизации. Постройте зависимость относительной погреш- ности восстановления от частоты дискретизации.

      
      

   2. Проведите исследование восстановления сигналов из дискретной выбор- ки амплитудно-модулированных колебаний в зависимости от шага дис- кретизации. Постройте характерные графики дискретизованного и вос- становленного сигналов для нескольких значений частоты дискретиза- ции. Постройте зависимость относительной погрешности восстановления от частоты дискретизации.

      
      

   3. Проведите исследование восстановления сигналов из дискретной выбор- ки белого и полосового шума. Постройте характерные графики дискрети- зованного и восстановленного сигналов для нескольких значений частоты дискретизации. Постройте зависимость относительной погрешности вос- становления от частоты дискретизации.

      
      

3. Исследование полосовой дискретизации.

   
   

   1. Проведите исследование дискретизации гармонического сигнала от ча- стоты дискретизации. Постройте характерные спектры и графики коле- баний для дискретизации, удовлетворяющей критерию Найквиста и не удовлетворяющей этому критерию. Постройте зависимость частоты дис- кретизованного сигнала (по его спектру) от частоты дискретизации.

      
      

   2. Проведите исследование дискретизации амплитудно-модулированного сиг- нала от частоты дискретизации. Постройте характерные спектры и гра- фики колебаний для дискретизации, удовлетворяющей критерию Най- квиста и не удовлетворяющей этому критерию. Постройте зависимость частоты дискретизованного сигнала (по его спектру) от частоты дискре- тизации.

      
      

1.