Міністерство освіти і науки Російської Федерації
ФГБОУ ВПО «Московський державний машинобудівний університет»
Чебоксарский політехнічний інститут (філія)
Кафедра Інформаційних технологій та програмування
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни: Цифрова обробка сигналів
на тему: Дослідження сигналів
Варіант 6
Виконав: студент _4_ курсу
спеціальності 23010, заочного відділення
Кольцов Максим Леонідович
навчальний шифр 611396
Перевірила: професор: Галанина Н.А.
Чебоксари +2014
Анотація
Курсова робота на тему: «Дослідження сигналів».
Метою курсової роботи є дослідження сигналів різних типів.
Для вивчення математичних аспектів обробки сигналів використовуються пакети розширення (найчастіше під ім'ям Signal Processing) систем комп'ютерної математики MATLAB, Mathcad, Mathematica, Maple та ін.
1. Теоретичні відомості
. 1 Сигнали та їх характеристики
Сигналом називається деякий хвильове явище. Сигнал, що несе в собі деяку інформацію і тільки її, називається корисним сигналом. Сигнал, що не несе в собі ніякої корисної інформації, називається шумом або перешкодою. Зазвичай сигнал, що надходить на обробку, являє собою суперпозицію, тобто суму, корисного сигналу і шуму, такий сигнал називається зашумленими сигналом.
Фізична природа сигналу може бути дуже різною. Дуже часто це електрична напруга, дещо рідше - струм, можливі й ін. Фізичні величини.
З математичної точки зору сигнал представляє залежність однієї величини від іншої. Найчастіше це залежність від часу.
Класифікація сигналів
Розрізняють детерміновані (його значення в будь-який момент часу можна визначити точно) і випадкові сигнали (випадкова величина з деякою ймовірністю)
Наступний важливий клас сигналів - сигнали з інтегрованим квадратом або сигнали з обмеженою енергією.
Ще одна ознака класифікації сигналів, що істотно впливає на методи їхнього аналізу, - періодичність. Для періодичного сигналу при будь-якому t, (n - довільне число, T - період). Будь періодичний сигнал має нескінченну енергію.
Наступний клас - сигнали кінцевої тривалості (фінітні сигнали). Вони відмінні від нуля, але тільки на обмеженому проміжку часу.
Перейдемо до більш вузьким, так званим тестовим сигналам, применяющимся для аналізу сигналів і систем:
) гармонійні коливання, А - амплітуда,?- Частота,?- Початкова фаза. Застосовується для аналізу характеристик ланцюгів.
Є ще 2 важливі в радіотехніці функції, теж відносяться до тестових:
2) дельта-функція, або функція Дірака - нескінченний вузький імпульс з нескінченною амплітудою, розташованої при «нульовому» значенні аргументу функції.
Sімпульса=1,. Сигнал неможливо реалізувати фізично. важливий для теоретичного аналізу сигналів і систем. На графіках зображується жирної стрілкою, висота якої пропорційна множнику, що стоїть перед дельта-функцією. Одна з важливих властивостей - фільтруюче властивість: якщо присутній під інтегралом в якості множника, то результат інтегрування буде дорівнює значенню решти подинтегрального вираження в тій точці, де сосредочіться дельта-імпульс.
) функція одиничного стрибка, або функція Хевісайда, або функція включення. Вона дорівнює нулю для негативних значень аргументу і дорівнює для позитивних. При нулі функцію вважають або невизначеною, або рівною?. Цю функцію зручно використовувати при створенні математичних виразів для сигналів кінцевої тривалості. (За допомогою можна будь-яку кусочно-задану залежність записати у вигляді єдиного математичного виразу).
1.2 Лінійна дискретна обробка
«Дискретна система» і «дискретний фільтр» - це одне і те ж, однак поняття «фільтр», свідомо чи підсвідомо, досить тісно пов'язується з системами, які одні частоти пропускають, а інші затримують. Такий підхід може створити хибне уявлення про призначення і можливостях дискретних лінійних систем, які здатні виконувати й інші завдання, ніж виділення з сигналу певної смуги частот.
Дискретний фільтр - це довільна система обробки дискретного сигналу, що володіє властивостями лінійності і стаціонарності.
Будь фільтр володіє певною частотною характеристикою. Щоб...
