Tasvir va signallarni qayta ishlash uchun paketlar. Reja

Signallar boshqacha.
Signallar quyidagilar: Har xil jismoniy miqdorlar;

• 
  Har xil o'lchov birliklari;
  
• 
  O'zgaruvchilarning turli shkalalari.
  

Signal tasnifi

• 
  tasodifiy signal- har qanday vaqtda bunday signalning qiymati tasodifiy o'zgaruvchidir.
  
• 
  Deterministik signal- bunday signalning kattaligini istalgan vaqtda (har qanday nuqtada) oldindan aytish mumkin.
  
• 
  Analog (doimiy)
  
  • 
    Misollar:
    
    • 
      havoda yoki mikrofondan keladigan simda ovoz
      
    • 
      rasm (kompyuterga kirishdan oldin)
      
    • 
      sensor ko'rsatkichlarini yozib olish
      
• 
  Raqamli (diskret)
  
  • 
    Misollar:
    
    • 
      kompyuterdagi ovoz (bir o'lchovli raqamlar qatori)
      
    • 
      kompyuterdagi tasvir (ikki o'lchovli raqamlar qatori)
      
    • 
      Sensor ko'rsatkichlarini kompyuterda yozib olish (bir o'lchovli massiv)
      

Kerakli matematik tasvirlar

• 
  Raqamlarni tekislikda kompleks tasvirlash
  

• 
  Murakkab konjugat sonlarni ifodalash
  

• 
  Eyler formulasining grafik tasviri
  

2. 
   Signalni qayta ishlash asboblar to’plami.
   

Signal Processing to'plami bugungi ilmiy va muhandislik ilovalari uchun signalni
qayta ishlashning juda boy imkoniyatlarini taqdim etadi. Paketda turli xil filtrlashusullari va eng yangi spektral tahlil algoritmlari qo'llaniladi [12, 15, 18, 36]. Paketdachiziqli tizimlarni ishlab chiqish va vaqt seriyalarini tahlil qilish uchun modullarmavjud. Paket, xususan, audio va video ma'lumotlarni qayta ishlash,telekommunikatsiya, geofizika, real vaqt rejimini boshqarish muammolari,iqtisodiyot, moliya va tibbiyot kabi sohalarda foydali bo'ladi. Paketning asosiyxususiyatlari:
• signallar va chiziqli tizimlarni modellashtirish;
• raqamli va analog filtrlarni loyihalash, tahlil qilish va joriy etish;
• tez Furye transformatsiyasi, diskret kosinus va boshqa transformatsiyalar qo'ng'iroq
qilish;
• spektrni baholash va statistik signallarni qayta ishlash;
• vaqtli qatorlarga parametrik ishlov berish;
• turli shakldagi signallarni yaratish.
Signalni qayta ishlash to'plami signalni tahlil qilish va qayta ishlash uchun mukammal o'ram hisoblanadi. U maksimal samaradorlik va ishonchlilik uchuntanlangan dalada tasdiqlangan algoritmlardan foydalanadi. Paket signallarni va chiziqli modellarni ifodalash uchun keng ko'lamli algoritmlarni o'z ichiga oladi. Ushbu to'plam foydalanuvchiga signalni qayta ishlash skriptini yaratish uchun etarlicha
moslashuvchan bo'lishga imkon beradi. To'plam modelni bir tasvirdan ikkinchisiga
o'tkazish algoritmlarini o'z ichiga oladi.
13.23-rasmda MATLAB 6.5 yordam oynasining ko'rinishi Signal Processing paketining so'nggi versiyasining demo-misollarining to'liq ro'yxati keltirilgan. Oynaning o'ng qismida siz uchta turdagi tarmoqli o'tish filtrini loyihalash uchun misollardan birining oynasini ko'rishingiz mumkin. Ushbu filtrlarning chastotali javobi keltirilgan. Ushbu raqam ushbu paket uchun odatiy GUI haqida fikr beradi.
Signalni qayta ishlash to'plami turli xil xususiyatlarga ega raqamli filtrlarni yaratxish usullarining to'liq to'plamini o'z ichiga oladi. Bu sizga yuqori va past o'tish


Guruch. 13.23. Signalni qayta ishlash paketiga misollar ro'yxatini ko'rsatish oynasiva tarmoqli o'tkazuvchan filtrni loyihalash uchun misolning GUI oynasi
jonli filtrlar, ko'p tarmoqli filtrlar, shu jumladan Chebyshev, Yul Walker, elliptik va
boshqalar.
Grafik interfeys filtrlarni sudrab olib tashlash rejimida ularga qo'yiladigan talablarni belgilash orqali loyihalash imkonini beradi. Paket quyidagi yangi filtrni loyihalash usullarini o'z ichiga oladi:
• nochiziqli fazali filtrlarni yaratish uchun umumlashtirilgan Chebishev usuli xarakterli, murakkab koeffitsientlar yoki o'zboshimchalik bilan javob. Algoritm 1995 yilda Maklenan va Karam tomonidan ishlab chiqilgan;
• Cheklangan eng kichik kvadratlar foydalanuvchiga imkon beradi maksimal xatolikni aniq nazorat qilish (tekislash);
• Kaiser oynasi bilan minimal filtr tartibini hisoblash usuli;
• past chastotalarni loyihalash uchun umumlashtirilgan Buttervort usuli maksimal darajada bir xil o'tish va susaytirish bantlari bo'lgan filtrlar.

Optimal Fast Furier Transform algoritmiga asoslanib, Signal Processing chastota tahlili va spektral baholash uchun tengsiz ishlashni ta'minlaydi. Paket diskret Furye transformatsiyasini, diskret kosinus konvertatsiyasini, Hilbert konvertatsiyasini va tahlil qilish, kodlash va filtrlash uchun keng qo'llaniladigan boshqa o'zgarishlarni hisoblash uchun funktsiyalarni o'z ichiga oladi. Paket Welch usuli, maksimal entropiya usuli va boshqalar kabi spektral tahlil usullarini qo'llaydi.

Yangi grafik interfeys sizga signallarning xarakteristikalarini ko'rish va visual baholash, filtrlarni loyihalash va qo'llash, shuningdek, turli usullar va ularning parametrlarining natijaga ta'sirini o'rganib, spektral tahlilni amalga oshirish imkonini beradi (13.24-rasm). Grafik interfeys, ayniqsa, vaqt seriyalari, spektrlar, vaqt va chastota xarakteristikalari, tizim uzatish funktsiyalarining nol va qutb joylarini vizualizatsiya qilish uchun foydalidir.


Guruch. 13.24. Signalni qayta ishlash paketi yordamid chastota-vaqt domenida spektral tahlilni o'tkazishga misol
Signalni qayta ishlash to'plami boshqa ko'plab muammolarni hal qilish uchun
asosdir. Masalan, uni Image Processing paketi bilan birlashtirib, 2D signallari va
tasvirlarni qayta ishlash va tahlil qilish mumkin. Tizim identifikatsiya paketi bilan
birgalikda Signal Processing paketi vaqt domenidagi tizimlarni parametrik
modellashtirishni amalga oshirish imkonini beradi. Neyron Network va Fuzzy Logic
paketlari bilan birgalikda ma'lumotlarni qayta ishlash yoki tasniflash uchun ko'plab
vositalar yaratilishi mumkin. Signal ishlab chiqarish vositasi turli shakldagi impuls
signallarini yaratishga imkon beradi.

2.