1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

LABEX 5 Xử lý tín hiệu số

11 335 13

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 11
Dung lượng 256 KB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Nguy n V n ễ ă Đờ Ni – 1050953 Name: Nguyễn Kim Lễ - 1050927 Nguyễn Văn Đờ Ni – 1050953 Laboratory Exercise 5 DIGITAL PROCESSING OF CONTINUOUS-TIME SIGNALS Project 5.1 Sampling of a Sinu

Trang 1

Nguy n V n ễ ă Đờ Ni – 1050953 Name: Nguyễn Kim Lễ - 1050927

Nguyễn Văn Đờ Ni – 1050953

Laboratory Exercise 5 DIGITAL PROCESSING OF CONTINUOUS-TIME SIGNALS

Project 5.1 Sampling of a Sinusoidal Signal (Lấy mẫu một tín hiệu hình sin)

Answers:

Q5.1 The plots of the continuous-time signal and its sampled version generated

by running Program P5_1 are shown below:

Q5.2 The frequency of the sinusoidal signal in Hz is 13

The sampling period in seconds is 0,1

Q5.3 The effects of the two axis commands are –

Q5.4 The plots of the continuous-time signal and its sampled version generated by

running Program P5_1 for the following four values of the sampling period:

T=0.2

Trang 2

T=0.05

T=0.025

Trang 3

Nguy n V n ễ ă Đờ Ni – 1050953

Nhận xét:

Chu kỳ lấy mẫu tăng thì các mẫu xa nhau hơn, dạng tín hiệu không giống tín hiệu ban đầu

Chu kỳ lấy mẫu giảm thì các mẫu gần nhau hơn, dạng tín hiệu càng giống tín hiệu ban đầu

Q5.5 The plots of the continuous-time sinusoidal signal of frequency 3 Hz and its

sampled version generated by running a modified Program P5_1 are shown below:

Trang 4

The plots of the continuous-time sinusoidal signal of frequency 7 Hz and its sampled version generated by running a modified Program P5_1 are shown below:

Khi lấy mẫu tín hiệu ở tần số 3Hz và 7Hz thì các mẫu giống nhau, hiện tượng chồng phổ trong miền thời gian

Project 5.2 Aliasing Effect in the Time-Domain

Answers:

Q5.6 The plots of the discrete-time signal and its continuous-time equivalent obtained

by running Program P5_2 are shown below:

Trang 5

Nguy n V n ễ ă Đờ Ni – 1050953

Q5.7 Vùng của t trong chương trình: trục đứng: -0.5 đến 1.5; trục ngang: 0 đến 500

The value of the time increment is ya

Vùng của t trong đồ thị: trục đứng: 0 đến 1; trục ngang: 0 đến 1

The plot generated by running Program P5_2 again with the range of t changed so as to display the full range of ya(t) is shown below:

Nhận xét: tín hiệu ya(t) chỉ tồn tại trong đoạn [-0.5;1.5]

Q5.8 The plots of the discrete-time signal and its continuous-time equivalent obtained

by running Program P5_2 with the original display range restored and with the frequency of the sinusoidal signal changed to 3 Hz và 7Hz are shown below:

Trang 6

Tín hiệu sin khi tần số thay đổi 3Hz và 7Hz có dạng đồ thị giống nhau, hiện tượng chồng phổ trong miền thời gian

Giải thích: do tần số lấy mẫu Fs=1/Ts=1/0,1(s)=10(Hz) < 2fm=2.7=14(Hz)

Project 5.3 Aliasing Effect in the Frequency-Domain

Answers:

Q5.9 The continuous-time function xa(t) in Program P5_3 is xa (t) = 2*t.*exp(-t)

The CTFT of xa(t) is being computed by plot(t,xa)

Q5.10 The plots generated by running Program P5_3 are shown below:

Nhận xét: chu kỳ lấy mẫu T=1: hiện tượng chồng phổ xảy ra Phổ của tín hiệu thời gian

rời rạc bị “nở ra”, không còn bị giới hạn bởi dải nữa

Q5.11 The plots generated by running Program P5_3 with sampling period increased to

1.5 are shown below:

0 0.2 0.4 0.6 0.8

Time, msec

Continuous-time signal x

0 0.5 1 1.5 2

Frequency, kHz

|X

0 0.2 0.4 0.6 0.8

Time index n

Discrete-time signal x[n]

0 0.5 1 1.5 2

Frequency, kHz

Nhận xét: phổ tín hiệu rời rạc tiếp tục “nở” ra, càng không bị giới hạn bởi dải.

Trang 7

Nguy n V n ễ ă Đờ Ni – 1050953

Q5.12 The modified Program P5_3 for the case of ( ) .t2

a t e

x = π is given below: clf;

t = 0:0.005:10;

xa = exp(-pi*(t.^2));

subplot(2,2,1) plot(t,xa);grid xlabel('Time, msec');ylabel('Amplitude');

title('Continuous-time signal x_{a}(t)');

subplot(2,2,2)

wa = 0:10/511:10;

ha = freqs(2,[1 2 1],wa);

plot(wa/(2*pi),abs(ha));grid;

xlabel('Frequency, kHz');ylabel('Amplitude');

title('|X_{a}(j\Omega)|');

axis([0 5/pi 0 2]);

subplot(2,2,3)

T = 1;

n = 0:T:10;

xs = exp(-pi*(n.^2));

k = 0:length(n)-1;

stem(k,xs);grid;

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

title('Discrete-time signal x[n]');

subplot(2,2,4)

wd = 0:pi/255:pi;

hd = freqz(xs,1,wd);

plot(wd/(T*pi), T*abs(hd));grid;

xlabel('Frequency, kHz');ylabel('Amplitude');

title('|X(e^{j\omega})|');

axis([0 1/T 0 2]) The plots generated by running the modified Program P5_3 are shown below:

0 0.5 1

Time, msec

Continuous-time signal xa(t)

0 0.5 1 1.5 2

Frequency, kHz

|Xa(j Ω )|

0 0.5 1

Time index n

Discrete-time signal x[n]

0 0.5 1 1.5 2

Frequency, kHz

|X(ejω )|

Trang 8

Phổ phục hồi sai dạng so với phổ của tín hiệu ban đầu.

The plots generated by running the modified Program P5_3 with sampling period increased to 1.5 are shown below:

0 0.5 1

Time, msec

Continuous-time signal x

0 0.5 1 1.5 2

Frequency, kHz

|X

0 0.5 1

Time index n

Discrete-time signal x[n]

0 0.5 1 1.5 2

Frequency, kHz

Phổ phục hồi hoàn toàn sai dạng so với phổ của tín hiệu ban đầu

Project 5.4 Design of Analog Lowpass Filters

Answers:

Q5.13 The passband ripple Rp in dB is 0.5dB.

The minimum stopband attenuation Rs in dB is 30dB

The passband edge frequency in Hz is 3500Hz

The stopband edge frequency in Hz is 4500Hz

Q5.14 The gain response obtained by running Program P5_4 is shown below:

Trang 9

Nguy n V n ễ ă Đờ Ni – 1050953 Mạch lọc có dải chặn và dải thông bằng phẳng

The filter order N is 18

The 3-dB cutoff frequency in Hz of the filter is 3713Hz

Q5.15 The required modifications to Program P5_4 to design a Type 1 Chebyshev lowpass filter meeting the same specifications are given below:

% Program 5_15 clf;

Fp = 3500;Fs = 4500;

Wp = 2*pi*Fp; Ws = 2*pi*Fs;

[N, Wn] = cheb1ord(Wp, Ws, 0.5, 30,'s');

[b,a] = cheby1(N, 0.5, Wn, 's');

wa = 0:(3*Ws)/511:3*Ws;

h = freqs(b,a,wa);

plot(wa/(2*pi), 20*log10(abs(h)));grid xlabel('Frequency, Hz');ylabel('Gain, dB');

title('Gain response');

axis([0 3*Fs -60 5]);

The gain response obtained by running the modified Program P5_4 is shown below:

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 -60

-50 -40 -30 -20 -10 0

Frequency, Hz

Gain response

Mạch lọc có độ dốc hơn và có độ nhấp nhô trong passband

The filter order N is 8

The passband edge frequency in Hz of the filter is 3500Hz

Trang 10

Q5.16 The required modifications to Program P5_4 to design a Type 2 Chebyshev lowpass filter meeting the same specifications are given below:

% Program 5_16 clf;

Fp = 3500;Fs = 4500;

Wp = 2*pi*Fp; Ws = 2*pi*Fs;

[N, Wn] = cheb2ord(Wp, Ws, 0.5, 30,'s');

[b,a] = cheby2(N, 0.5, Wn, 's');

wa = 0:(3*Ws)/511:3*Ws;

h = freqs(b,a,wa);

plot(wa/(2*pi), 20*log10(abs(h)));grid xlabel('Frequency, Hz');ylabel('Gain, dB');

title('Gain response');

axis([0 3*Fs -60 5]);

The gain response obtained by running the modified Program P5_4 is shown below:

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 -60

-50 -40 -30 -20 -10 0

Frequency, Hz

Gain response

Mạch lọc này có băng chuyển tiếp hẹp hơn so với “Butterworth lowpass filter” The filter order N is 8

The stopband edge frequency in Hz of the filter is 3500Hz

Q5.17 The required modifications to Program P5_4 to design an elliptic lowpass filter meeting the same specifications are given below:

Trang 11

Nguy n V n ễ ă Đờ Ni – 1050953

% Program 5_17 clf;

Fp = 3500;Fs = 4500;

Wp = 2*pi*Fp; Ws = 2*pi*Fs;

[N, Wn] = ellipord(Wp, Ws, 0.5, 30,'s');

[b,a] = ellip(N, 0.5, 30, Wn, 's');

wa = 0:(3*Ws)/511:3*Ws;

h = freqs(b,a,wa);

plot(wa/(2*pi), 20*log10(abs(h)));grid xlabel('Frequency, Hz');ylabel('Gain, dB');

title('Gain response');

axis([0 3*Fs -60 5]);

The gain response obtained by running the modified Program P5_4 is shown below:

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 -60

-50 -40 -30 -20 -10 0

Frequency, Hz

Gain response

Mạch lọc này có băng chuyển tiếp hẹp hơn so với “Type 2 Chebyshev lowpass filter”

The filter order N is 5

The passband edge frequency in Hz of the filter is 3500Hz

Ngày đăng: 25/12/2017, 08:13

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w