Thực đơn
trang chủYandex

Mô hình hóa tín hiệu rời rạc trong Matlab. Xử lý tín hiệu số: Lập mô hình trong MATLAB (RUB 367,00)

Việc tạo tín hiệu trong Simulink đương nhiên có những đặc điểm riêng. Hãy nhìn vào chúng.

Hãy lấy hai khối từ thư viện khối Simulink: Sóng hình sin(từ phần Nguồn) Và Phạm vi(từ phần bồn rửa). Bằng cách kết nối chúng, chúng ta có được một mạch đơn giản (Hình 4).

Hình 4. Mạch tạo và hiển thị tín hiệu hình sin

Sau đó, bằng cách nhấp đúp vào khối máy hiện sóng (máy hiện sóng), chúng ta kích hoạt cửa sổ mô phỏng màn hình máy hiện sóng và khởi chạy mô hình (nút Bắt đầu mô phỏng). Kết quả là chúng ta thu được hình ảnh của một đoạn hình sin (Hình 5).

Hình.5. Hiển thị đoạn sóng hình sin trên màn hình máy hiện sóng

Như bạn có thể thấy, việc tạo ra tín hiệu hài trong môi trường Simulink thậm chí còn dễ dàng hơn trong môi trường MATLAB. Tuy nhiên, ấn tượng đầu tiên này rất dễ gây nhầm lẫn. Thật vậy, điều quan trọng là có thể kiểm soát các thông số của tín hiệu hài. Việc biên độ của tín hiệu hài hóa ra bằng 1 đơn giản là điều “may mắn” đối với chúng ta. Thật vậy, theo mặc định, biên độ của tín hiệu được tạo được đặt ở mức thống nhất. Tuy nhiên, chúng ta chưa kiểm soát được tần số, pha ban đầu và thời lượng của tín hiệu.

Nhấp đúp chuột vào khối Sóng hình sin– kết quả là cửa sổ cài đặt tham số sẽ xuất hiện (Hình 6). Bằng cách nhấp vào nút Giúp đỡ, chúng tôi nhận được hướng dẫn cho khối này, bản chất của nó là thực tế là một thao tác được thực hiện trong khối này

Từ công thức trên và các dòng chữ trong Hình 6, ý nghĩa của bốn biến trở nên rõ ràng: biên độ, tần số góc, pha ban đầu và thành phần không đổi. Hiện tại, ý nghĩa của biến “thời gian” vẫn được mã hóa.

Dừng lại ở đó vấn đề quan trọng, chúng ta hãy lưu ý sự khác biệt giữa các khái niệm “thời gian” và “thời gian mẫu”. Do đó, việc tạo đoạn tín hiệu có thời lượng 1 giây (thời gian mô hình) có thể kéo dài hơn đáng kể so với khoảng thời gian ngắn hơn, ví dụ: 0,1 giây ( thời gian thực). Tốc độ tạo phụ thuộc vào số lượng phép tính, tốc độ của máy tính và “bộ giải” được chọn, tức là. thuật toán mô hình hóa, v.v. Nhân tiện, hiệu ứng ngược lại hoàn toàn có thể xảy ra - đối với một thuật toán phức tạp, quy trình mô hình hóa một đoạn tín hiệu có thời lượng 0,1 giây có thể kéo dài trong vài giây.

Tín hiệu có thể được tạo thành hai loại: liên tục dựa trên thời gian và rời rạc dựa trên mẫu. Theo đó, để mô phỏng công việc hệ thống liên tục Nên sử dụng loại liên tục dựa trên thời gian và để mô hình hóa hoạt động của các hệ thống rời rạc - loại rời rạc dựa trên mẫu.

Nếu loại được đặt dựa trên thời gian, thì tham số thời gian mẫu có thể nhận các giá trị:

– 0 (mặc định) – thiết bị hoạt động ở chế độ liên tục;

– > 0 – khối hoạt động ở chế độ rời rạc;

– -1 – khối kế thừa chế độ giống như khối nhận.

Như đã nêu trong Giúp đỡ, hoạt động ở chế độ liên tục có thể dẫn đến lỗi phát điện lớn trong khoảng thời gian dài của mô hình.

Hình 6. Cửa sổ cài đặt thông số chặn Sóng hình sin

Hoạt động ở chế độ rời rạc làm cho khối hoạt động như thể một khối được kết nối với đầu ra của bộ dao động liên tục Giữ lệnh bằng 0(từ phần rời rạc). Thật vậy, bằng cách lắp ráp hai mạch (Hình 7) và đặt giá trị tham số trong cả hai trường hợp thời gian mẫu bằng 0,5 (cửa sổ cài đặt khối Giữ lệnh bằng 0được hiển thị trong Hình 8), chúng tôi thu được kết quả giống hệt nhau (Hình 9).

Hình 7. Chèn sóng hình sin vào mạch tạo và hiển thị sóng hình sin

khối Giữ lệnh bằng 0

Hình.8. Chặn cửa sổ cài đặt Giữ lệnh bằng 0

Hình.9. Sự giống hệt kết quả của các mạch thể hiện trong hình. 7

Vì vậy khối Giữ lệnh bằng 0 có thể được hiểu là một "bộ lấy mẫu", tức là bộ phận của bộ chuyển đổi tương tự sang số (ADC) chịu trách nhiệm lấy mẫu tín hiệu. Đôi khi một khối Giữ lệnh bằng 0 gọi là ADC. Theo quan điểm của chúng tôi, điều này không đúng vì tín hiệu được lấy mẫu trong ADC “chính hãng” cũng phải chịu sự lượng tử hóa mức. trong khối Giữ lệnh bằng 0, tuy nhiên, không có lượng tử hóa nào được thực hiện.

Một số lưu ý về phương pháp vẽ đồ thị. Ngoài khối Phạm vi, đồ thị cũng có thể được xây dựng bằng khối Đồ thị X-Y, đến lối vào phía trên X mà bạn cần gửi một chuỗi các khoảnh khắc kịp thời bằng cách sử dụng một khối Cái đồng hồ(đồng hồ) và đến lối vào phía dưới Y– giá trị của tín hiệu được tạo ra (Hình 10).

Hình 10. Ứng dụng vẽ khối Đồ thị X-Y

Kết quả là, được định cấu hình trước (trong cửa sổ cài đặt tương ứng, các giá trị giới hạn của đối số và hàm được đặt và giá trị của tham số cũng được chỉ định thời gian mẫu) máy vẽ sẽ tạo ra đồ thị như ở Hình 11 nếu đối với khối Đồ thị X-Yđược cho Thời gian lấy mẫu=-1(tức là thời gian lấy mẫu được kế thừa).

Hình 11. Hiển thị sóng hình sin dưới dạng khối Đồ thị X-Y

Đồ thị sẽ hơi khác một chút (Hình 12) nếu đối với khối Đồ thị X-Yđược cho Thời gian lấy mẫu = 0,5.

Hình 12. Hiển thị sóng hình sin dưới dạng khối Đồ thị X-Y, Thời gian mẫu = 0,5

Một cách khác để xây dựng đồ thị. Mảng mẫu thời gian và giá trị tín hiệu tương ứng có thể được sử dụng bằng cách sử dụng khối Đến không gian làm việc xuất từ ​​môi trường Simulink sang môi trường MATLAB (Hình 13).

Hình 13. Ứng dụng của khối Đến không gian làm việc

Trong trường hợp này, như thực tế cho thấy, tốt nhất nên đặt định dạng mảngđối với dữ liệu đã xuất (Hình 14).

Hình 14. Thiết lập định dạng mảng cho khối Đến không gian làm việc

Việc vẽ đồ thị sâu hơn trong môi trường MATLAB bằng cách sử dụng lệnh cốt truyện (x, y) không khó (Hình 15).

Hình 15. Vẽ dữ liệu được xuất

sử dụng một khối Đến không gian làm việc

Hãy tóm tắt các kết quả thu được.

Loại tín hiệu dựa trên thời gian khi tổ máy phát điện hoạt động ở chế độ thời gian liên tục thì có dạng hàm trơn theo thời gian, còn ở chế độ thời gian rời rạc thì có dạng tín hiệu bước, chẳng hạn như khối được nối với đầu ra của tín hiệu trơn. máy phát điện Giữ lệnh bằng 0,đó là một bộ lấy mẫu kiểu lưu trữ mẫu.

Nói cách khác, bằng cách thiết lập chế độ thời gian rời rạc, chúng ta tránh được việc phải sử dụng khối Giữ lệnh bằng 0.

Bây giờ hãy tạo ra Simulink một đoạn tín hiệu hài rời rạc có cùng tham số được chỉ định trong MATLAB: biên độ 1, tần số 100 Hz, tần số lấy mẫu 1000 Hz, pha ban đầu π/2, số lượng mẫu 20.

Chúng tôi lắp ráp lại mạch từ máy phát điện và máy hiện sóng. Trong cửa sổ mặt nạ cài đặt trình tạo, chúng tôi chỉ định các giá trị số cần thiết của các tham số, đặt loại dựa trên thời gian và gán một giá trị thời gian mẫu= 0,001 (Hình 16).

Hình 16. Cửa sổ cài đặt máy phát điện

Sau khi khởi động mô hình, trên màn hình máy hiện sóng, chúng ta thấy một hình ảnh hoàn toàn khác so với những gì chúng ta mong đợi (Hình 17).

Hình 17. Kết quả dao động

Lý do rất đơn giản - bạn vẫn cần định cấu hình các tham số mô hình hóa: đặt thời gian bắt đầu và kết thúc của mô hình (trong trường hợp của chúng tôi, lần lượt là 0 và 0,02 giây) và cũng chọn thuật toán mô hình hóa (loại “bộ giải” ). Hình 18 hiển thị cửa sổ cài đặt các tham số mô phỏng, được kích hoạt khi chọn một mục menu Thông số mô phỏng/mô phỏng. Thông thường các tham số này được cấu hình tự động, nhưng cần có kiến ​​thức về chúng để tách riêng từng phần của hàm.

Hình 18. Cửa sổ cài đặt tham số mô hình

Ngoài ra, hãy cấu hình các thông số của máy hiện sóng bằng cách nhấp vào nút Thông số trên cửa sổ Phạm vi(Hình 19 a, b).

Hình 19. Thiết lập thông số máy hiện sóng:

a) thiết lập tab Chung; b) thiết lập tab Lịch sử dữ liệu

Sau khi khởi động mô hình, một hình ảnh sẽ xuất hiện trên màn hình máy hiện sóng (Hình 20).

Hình 20. Kết quả của máy hiện sóng sau khi cài đặt xong

Vì các thông số của máy hiện sóng được thiết lập sao cho mảng hai chiều Phạm viDữ liệu giá trị đối số và hàm, sử dụng lệnh

>> y1=ScopeData(:,1);

>> y2=ScopeData(:,2);

>> cốt truyện(y1,y2)

bạn có thể vẽ đồ thị hàm được tạo bằng MATLAB (Hình 21).

Hình 21. Đồ thị của hàm được tạo bằng MATLAB

So sánh Hình 21 và Hình 2, chúng tôi chỉ nhận thấy một điểm khác biệt - khi lập mô hình trong Simulink, 21 điểm được tạo ra, trong khi ở MATLAB 20 điểm được tạo ra. Lý do cho sự khác biệt rất đơn giản: trong khoảng thời gian của mô hình ở tốc độ lấy mẫu F S xác định vị trí TF S +1 thời điểm mà tín hiệu sẽ được tạo ra. Rõ ràng, trường hợp này có thể dễ dàng được tính đến, đạt được kết quả mô phỏng hoàn toàn trùng khớp trong môi trường MATLAB và Simulink.

Nhận xét kết luận 1.1.

Lấy mẫu tín hiệu tương tự là bước đầu tiên để giải quyết vấn đề kết nối các thiết bị và hệ thống tương tự với các thiết bị và hệ thống rời rạc.

Việc mô hình hóa các tín hiệu rời rạc có thể được thực hiện trong MATLAB hoặc trong Simulink. Có lẽ chia sẻ những môi trường này, làm tăng tính linh hoạt của bộ công cụ.

Có ba cách để tạo tín hiệu trong MATLAB:

    ở chế độ hộp thoại (chuỗi lệnh trong cửa sổ lệnh);

    ở chế độ tự động, bằng cách tạo và chạy m-script;

    ở chế độ tự động, bằng cách tạo và gọi hàm m.

Việc mô hình hóa các tín hiệu trong Simulink rất thuận tiện do tính rõ ràng của nó, nhưng nó đòi hỏi những kỹ năng quen thuộc trong việc thiết lập các tham số của các khối mà từ đó mô hình được xây dựng.

Một tính năng quan trọng của mô phỏng trong Simulink là sự khác biệt rõ ràng giữa khái niệm “thời gian thực” và “thời gian mô hình”. Thời gian thực là thời gian cần thiết để thực hiện các phép tính (mô phỏng). Thời gian mô hình là khoảng thời gian của quá trình mô phỏng.

Thời gian mô hình có thể liên tục ( dựa trên thời gian) và rời rạc ( dựa trên mẫu). Thời gian liên tục được khuyến nghị sử dụng khi mô hình hóa các hệ thống liên tục (analog), thời gian rời rạc - rời rạc (kỹ thuật số). Việc giám sát kết quả mô phỏng trong Simulink có thể được thực hiện bằng cách vẽ đồ thị và in các giá trị của mảng số.

Sẽ thuận tiện hơn khi xây dựng đồ thị trong môi trường Simulink. Sẽ thuận tiện hơn khi phân tích dữ liệu số bằng cách xuất dữ liệu đó sang không gian làm việc MATLAB.

Xử lý tín hiệu số và MATLAB, Solonina A.I., Klionsky D.M., Merkucheva T.V., Perov S.N., 2013.

Mô tả phương pháp cơ bản và thuật toán xử lý số tín hiệu và phương tiện của họ mô hình máy tính trong MATLAB. Những kiến ​​thức cơ bản về ngôn ngữ thuật toán MATLAB được đưa ra. Đang được xem xét tín hiệu rời rạc, hệ thống rời rạc tuyến tính, biến đổi Fourier rời rạc sử dụng thuật toán FFT, tổng hợp và phân tích bộ lọc FIR và IIR, bao gồm điểm cố định, phân tích phổ tín hiệu, xử lý tín hiệu đa tốc độ và lọc kỹ thuật số thích ứng. Công nghệ dạy học trong quá trình mô hình hóa máy tính dựa trên chương trình do tác giả hoặc GUI Người dùng MATLAB mở rộng kiến ​​thức lý thuyết và cho phép bạn hiểu nhiều vấn đề và khía cạnh quan trọng ứng dụng thực tế Các phương pháp và thuật toán DSP. Đĩa CD đi kèm chứa các chương trình đào tạo và bảng dữ liệu nguồn.
Dành cho sinh viên đại học, nghiên cứu sinh và giáo viên đại học cũng như các chuyên gia trong lĩnh vực xử lý tín hiệu số

2.4. Phân công công việc độc lập
Một nhiệm vụ độc lập được khuyến khích để củng cố kiến ​​​​thức thu được và bao gồm các điểm sau:
1C. Các phép toán với ma trận.
Cho một ví dụ về biểu thức số học trong đó tất cả các biến và kết quả của phép tính đều là ma trận.
Tính toán các đặc tính và chỉ tiêu thống kê của ma trận kết quả.
2C. Đảo ngược, chuyển vị và liên hợp Hermiti của ma trận.
Thực hiện ma trận Toeplitz bậc 5.
ZS. Giải pháp SLAU:

Mục lục
Lời nói đầu.,
PHẦN 1 GIỚI THIỆU MATLAB.
Chương I. Giới thiệu MATLAB. Đối tượng chính và đỉnh của MATLAB.
1.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
1.1.1. Chế độ tính toán trực tiếp.
1.1.2. Các đối tượng cơ bản của ngôn ngữ MATLAB.
1.1.3. Không gian làm việc Bộ nhớ không gian làm việc.
1.1.4. Lưu dữ liệu vào đĩa.
1.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
1.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
1.4. Phân công công việc độc lập.
1.5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
1.6. Văn học.
Chương 2. Các phép toán với ma trận.
2.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
2.1.1. Các hàm tạo ma trận chuẩn.
2.1.2. Chuyển đổi ma trận.
2.1.3. Các phép toán phần tử với ma trận.
2.1.4. Các phép toán với ma trận trong các bài toán đại số tuyến tính.
2.1.4.1. Các phép tính toán học với ma trận.
2.1.4.2. Chuyển vị và liên hợp Hermiti của ma trận.
2.1.4.3. Đảo ngược ma trận.
2.1.4.4. Phép chia ma trận.
2.1.5. Chuẩn của ma trận và vectơ.
2.1.6. Các phép toán với ma trận trong các bài toán thống kê toán học.
2.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
2.3.Bài tập - cho công việc trong phòng thí nghiệm*.
2.4. Phân công công việc độc lập.
2.5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
2.6. Văn học.
Chương 3. Các kiểu mảng.
3.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
3.1.1. Ma trận kiểu số và kiểu logic.
3.1.2. Ma trận kiểu tượng trưng.
3.1.3. Cấu trúc (mảng bản ghi).
3.1.4. Mảng tế bào.
3.1.5. Định nghĩa kiểu mảng.
3.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
3.3. Bài tập - cho công việc trong phòng thí nghiệm*.
3.4. Phân công công việc độc lập*.
3.5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
3.6. Văn học.
Chương 4. Công cụ đồ họa.
4.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
4.1.1. Đồ thị hai chiều.
4.1.2. Quản lý thuộc tính của các ô 2D.
4.1.3. Đồ họa ba chiều.
4.1.4. Quản lý thuộc tính của đồ thị 3D.
4.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
4.3. đi xe đến phòng thí nghiệm làm việc.
4.4. -Nhiệm vụ làm việc độc lập.
4.5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
4.6. Văn học.
Chương 5. Chế độ lập trình: file script và file chức năng.
5.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
5.1.1. Các tập tin kịch bản.
5.1.2. Các tập tin chức năng
5.1.3. Thiết kế và đầu ra của danh sách M-files.
5.1.4. Dữ liệu vào/ra.
5.1.5. Tạm dừng và chấm dứt sớm chương trình.
5.1.6. Tạo và lưu trữ M-files.
5.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
5.3. đi xe đến phòng thí nghiệm làm việc.
5.4. -Nhiệm vụ làm việc độc lập.
5.5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
5.6. Văn học.
Chương 6. Chế độ lập trình: tổ chức các nhánh và vòng lặp.
6.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
6.1.1. Toán tử phân nhánh.
6.1.2. Các toán tử để tổ chức vòng lặp.
6.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
6.3. đi xe đến phòng thí nghiệm làm việc.
6.4. -Nhiệm vụ làm việc độc lập.
6.5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
6.6. Văn học.
PHẦN II. MÔ PHỎNG XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ BMATLAB.
Chương 7. Tín hiệu rời rạc.
7.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
7.1.1. Tín hiệu rời rạc xác định.
7.1.2. Tín hiệu rời rạc ngẫu nhiên.
7.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
7.3. đi xe đến phòng thí nghiệm làm việc.
7.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
7.5. Phân công công việc độc lập.
7.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
7.7. Văn học.
Chương 8. Tín hiệu rời rạc tuyến tính.
8.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
8.1.1. Mô tả LDS trong miền thời gian.
8.1.2. Mô tả LDS trong vùng z.
8.1.3. Mô tả LDS trong miền tần số.
8.1.4. Cấu trúc liên kết bậc 2
8.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
8.3. Nhiệm vụ trong phòng thí nghiệm *.
8.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
8.4.1. Đã sử dụng chức năng bên ngoài.
8,5. đu để làm việc độc lập*.
8.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
8.7. Văn học.
Chương 9. Biến đổi Fourier rời rạc (phần 1).
9.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
9.1.1. Biến đổi Fourier rời rạc.
9.1.2. Cách ly các sóng hài rời rạc của tín hiệu hữu ích.
9.1.3. Khôi phục mật độ quang phổ
9.1.4. Phục hồi tín hiệu analog.
9.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
9.3. Nhiệm vụ trong phòng thí nghiệm *.
9.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
9.4.1. Các chức năng bên ngoài được sử dụng.
9,5. đu cho công việc độc lập.
9.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
9,7. Văn học.
Chương 10. Biến đổi Fourier rời rạc (phần 2).
10.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
10.1.1. Sự trải rộng của quang phổ.
10.1.2. Cải thiện khả năng phân biệt giữa các sóng hài rời rạc ở các tần số có khoảng cách gần nhau.
10.1.3. Tính toán các tích chập tuyến tính và tròn bằng DFT.
10.1.4. Tính toán các tích chập được phân vùng bằng LPF.
10.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
10.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
10.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
10.4.1. Các chức năng bên ngoài được sử dụng.
10,5. Phân công công việc độc lập.
10.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
10.7. Văn học.
Chương 11 Tổng hợp các bộ lọc FIR bằng phương pháp cửa sổ.
11.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
11.1.1. Thuộc tính của bộ lọc FIR.
11.1.2. Chỉ định các yêu cầu đối với LCH.
11.1.3. Cấu trúc bộ lọc FIR
11.1.4. Quy trình tổng hợp các bộ lọc FIR bằng phương pháp cửa sổ.
11.1.5. Tổng hợp bộ lọc FIR sử dụng phương pháp cửa sổ trong MLT1-LV.
11.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
11.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
11.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
11.4.1. Tổng hợp và phân tích bộ lọc thông thấp FIR.
11.4.2. Tổng hợp và phân tích bộ lọc thông cao FIR.
11.4.3. Tổng hợp và phân tích bộ lọc PF FIR.
11.4.4. Tổng hợp và phân tích bộ lọc RF FIR.
11.4.5. Các chức năng bên ngoài được sử dụng.
11.5. Phân công công việc độc lập.
11.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
11.7. Văn học.
Chương 12. Tổng hợp bộ lọc FIR sử dụng phương pháp xấp xỉ thống nhất tốt nhất (Chebyshev).
12.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
12.1.1. Quy trình tổng hợp các bộ lọc FIR bằng phương pháp gần đúng Chebyshev.
12.1.2. Tổng hợp bộ lọc FIR sử dụng phương pháp xấp xỉ Chebyshev trong MATLAB.
12.1.3. Mô tả các yêu cầu đối với đặc tính suy giảm ở dạng đối tượng thiết kế.
12.1.4. Tổng hợp các bộ lọc FIR dạng đối tượng dfild dựa trên đối tượng fdesign.
12.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
12.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
12.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
12.4.1. Tổng hợp và phân tích bộ lọc FIR.
12.4.2. Tổng hợp và phân tích bộ lọc thông cao FIR.
12.4.3. Tổng hợp và phân tích bộ lọc PF FIR.
12.4.4. Tổng hợp và phân tích bộ lọc RF FIR.
12.4.5. Các chức năng bên ngoài được sử dụng.
12.5. Phân công công việc độc lập.
12.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
12.7. Văn học.
Chương 13. Tổng hợp bộ lọc IIR sử dụng phương pháp biến đổi Z - song tuyến tính.
13.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
13.1.1. Thiết lập các yêu cầu cho đặc tính suy giảm.
13.1.2. Cấu trúc bộ lọc IIR
13.1.3. Quy trình tổng hợp các bộ lọc IIR bằng phương pháp biến đổi Z song tuyến tính.
13.1.4. Tổng hợp các bộ lọc tương tự trong MATGAV.
13.1.5. Tổng hợp bộ lọc IIR sử dụng phương pháp biến đổi Z song tuyến tính trong MATLAB.
13.1.6. Tổng hợp các bộ lọc IIR dưới dạng đối tượng dfild dựa trên đối tượng /design.
13.1.7. Vị trí liên kết và chia tỷ lệ trong cấu trúc bộ lọc IIR xếp tầng.
13.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
13.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
13.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
13.4.1. Tổng hợp và phân tích bộ lọc IIR FIC.
13.4.2. Tổng hợp và phân tích bộ lọc thông cao IIR.
13.4.3. Tổng hợp và phân tích bộ lọc IIR PF.
13.4.4. Tổng hợp và phân tích bộ lọc IIR RF.
13.4.5. Các chức năng bên ngoài được sử dụng.
13,5. Phân công công việc độc lập.
13.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
13.7. Văn học.
Chương 14. Tổng hợp các bộ lọc số sử dụng GUI FDAT Tool và FilterBuilder.
14.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
14.1.1. Tổng hợp các bộ lọc kỹ thuật số trong GUI FDATool.
14.1.2. Xuất từ ​​GUI FDATool sang Workspace.
14.1.3. Tổng hợp các bộ lọc kỹ thuật số trong FillerBuilder GUI.
14.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
14.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
14.4. Phân công công việc độc lập.
14,5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
14.6. Văn học.
Chương 15. Bộ lọc số điểm cố định.
15.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
15.1.1. Hiệu ứng lượng tử hóa trong cấu trúc của CF FT.
15.1.2. Mô hình hóa cấu trúc của bộ lọc kỹ thuật số gốc trong GUI FDATool.
15.1.3. Mô hình hóa cấu trúc của bộ lọc kỹ thuật số với FT trong GUI FDATool.
15.1.3.1. Đặt thuộc tính của bộ lọc kỹ thuật số bằng FT trên tab Hệ số.
15.1.3.2. Đặt thuộc tính của bộ lọc kỹ thuật số bằng FT trên tab Inpul/Outpul.
15.1.3.3. Đặt thuộc tính của bộ lọc kỹ thuật số bằng FT trên tab Filler Internals.
15.1.4. Mô hình hóa cấu trúc của các bộ lọc kỹ thuật số với GUI FT FilterBuilder.
15.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
15.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
15.4. Phân công công việc độc lập.
15,5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
15.6. Văn học.
Chương 16. Phân tích phổ: phương pháp phi tham số.
16.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
16.1.1. Phương pháp biểu đồ.
16.1.2. Các chỉ số chính về chất lượng ước tính của JMP.
16.1.3. Phương pháp biểu đồ Daniell.
16.1.4. Phương pháp biểu đồ của Bartlett.
16.1.5. Phương pháp biểu đồ của Welch.
16.1.6. Phương pháp Blackman Tukey.
16.1.7. Lập mô hình chuỗi ngẫu nhiên với LCF cần thiết.
16.1.8. Các thông số cửa sổ cơ bản
16.1.9. Quang phổ.
16.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
16.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
16.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
16,5. Phân công công việc độc lập.
16.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
16.7. Văn học.
Chương 17. Phân tích phổ: phương pháp tham số.
17.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
17.1.1. Các mô hình ARSS-, AR- và SS.
17.1.2. Phương pháp Yule-Walker (tự tương quan) để ước tính các tham số của mô hình AR.
17.1.3. Các phương pháp ước lượng tham số mô hình AR.
17.1.4. Các phương pháp đánh giá SPM
17.1.5. Ước tính thứ tự của mô hình AR.
17.1.6. So sánh ước tính PSD với PSD thực sự.
17.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
17.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
17.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
17,5. Phân công công việc độc lập.
17.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
17.7. Văn học.
Chương 18. Phân tích quang phổ bằng GUI SPTool.
18.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
18.1.1. Truy cập vào GUI SPTool.
18.1.2. Tín hiệu: Nhóm tín hiệu.
18.1.3. Mô hình hóa hệ thống lọc số: Nhóm bộ lọc.
18.1.4. Phân tích quang phổ: Nhóm quang phổ.
18.1.5. Xuất dữ liệu từ GUI SPTool.
18.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
18.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
18.4. Phân công công việc độc lập.
18,5. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
18.6. Văn học.
Chương 19. Hệ thống DSP đa tốc độ.
19.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
19.1.1. Hệ thống nội suy đơn.
19.1.2. Hệ thống thập phân đơn.
19.1.3. Hệ thống lấy mẫu lại đơn.
19.1.4. Cấu trúc nhiều pha của hệ thống đa tốc độ.
19.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
19.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
19.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
19,5. Phân công công việc độc lập.
19.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
19.7. Văn học.
Chương 20. Mô hình hóa cấu trúc nhiều pha của hệ thống đa tốc độ sử dụng GUI FDATool và FilterBuilder.
20.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
20.1.1. Mô hình hóa cấu trúc polyphase trong GUI FDATool.
20.1.2. Mô hình hóa cấu trúc polyphase trong GUI FilterBuilder.
20.1.3. Mô hình hóa hệ thống đa tốc độ với cấu trúc nhiều pha.
20.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
20.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
20.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
20.4.1. Hệ thống nội suy một lần với cấu trúc nhiều pha.
20.4.2. Hệ thập phân đơn có cấu trúc nhiều pha.
20.4.3. Hệ thống lấy mẫu lại một lần với cấu trúc nhiều pha
khi tăng tần số lấy mẫu.
20.4.4. Hệ thống lấy mẫu lại một lần với cấu trúc nhiều pha
khi giảm tốc độ lấy mẫu.
20,5. Phân công công việc độc lập.
20.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
20.7. Văn học.
Chương 21. Bộ lọc thích ứng.
21.1. Nền tảng lý thuyết ngắn gọn.
21.1.1. Bộ lọc Wiener
21.1.2. Thuật toán 1.MS.
21.1.3. Thuật toán RLS.
21.1.4. Áp dụng các bộ lọc thích ứng
21.1.4.1. Nhận dạng hệ thống.
21.1.4.2. Ước tính đáp ứng xung của một hệ thống chưa biết.
21.1.4.3. Xóa tín hiệu khỏi nhiễu.
21.1.4.4. Cân bằng đáp ứng tần số của một hệ thống chưa biết.
21.2.4.5. Ước tính các tham số dự đoán tín hiệu tuyến tính.
21.2. Nội dung công việc của phòng thí nghiệm.
21.3. Nhiệm vụ phòng thí nghiệm.
21.4. Một tập lệnh điển hình để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm.
21,5. Phân công công việc độc lập.
21.6. Báo cáo và kiểm soát các câu hỏi.
21.7. Văn học.
Danh sách các từ viết tắt trong tiếng Anh.
Danh sách các từ viết tắt bằng tiếng Nga.
Chỉ số chủ đề.

A.I.Slonina S. M. Arbuzov Được UMO khuyến nghị về giáo dục trong lĩnh vực viễn thông như một công cụ hỗ trợ giảng dạy cho sinh viên của các cơ sở giáo dục đại học đang nghiên cứu trong lĩnh vực đào tạo các chuyên gia được chứng nhận 210400 "Viễn thông" St. Petersburg "BHV-Petersburg" 2008

Trang 1

UDC 681.3.06 (075.8) BBK 32.973(ya73) S60 Solonina, A.I.S60 Xử lý tín hiệu số. Lập mô hình trong MATLAB / A. I. Solonina, S. M. Arbuzov. - St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2008. - 816 tr.: ill. - (Hướng dẫn) ISBN 978-5-9775-0259-7 Các phương pháp và thuật toán cơ bản về xử lý tín hiệu số (DSP) và mô hình hóa máy tính của chúng bằng hệ thống MATLAB sẽ được xem xét. Các chế độ hoạt động chính của hệ thống MATLAB, tính toán ma trận, phương pháp số tiêu chuẩn và vẽ đồ thị được phác thảo. Các chi tiết cụ thể của việc biểu diễn tín hiệu và hệ thống DSP trên ngôn ngữ MATLAB, mô tả các hệ thống rời rạc tuyến tính, tổng hợp các bộ lọc FIR và IIR, lọc kỹ thuật số thích ứng, lượng tử hóa, sóng con và mô hình hóa các đối tượng này và quy trình DSP phần mềm MATLAB, cũng như một số chương trình đồ họa có trong gói mở rộng MATLAB và được thiết kế để giải quyết các vấn đề DSP bằng giao diện đồ họa người dùng mà không cần truy cập trực tiếp vào phần mềm MATLAB. Dành cho sinh viên và giáo viên đại học cũng như các chuyên gia về xử lý tín hiệu số Người đánh giá: M. S. Kupriyanov, Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Giáo sư của Đại học Kỹ thuật Điện bang St. Petersburg "LETI" V. A. Vargauzin, Tiến sĩ, phó giáo sư của St. Petersburg Đại học Bách khoa Bang UDC 681.3.06 (075.8) BBK 32.973 (ya73) Nhóm chuẩn bị xuất bản: Phó Tổng biên tập. Trưởng ban biên tập. Biên tập Biên tập Bố cục máy tính Người đọc soát lỗi Thiết kế dòng sản phẩm Đầu thiết kế bìa. được sản xuất bởi Ekaterina Kondukova Tatyana Lapina Grigory Dobin Nina Sedykh Natalia Smirnova Victoria Piotrovskaya Igor Tsyrulnikov Elena Belyaeva Nikolay Tverskikh ID giấy phép số 02429 ngày 24/07/2017. Ký xuất bản ngày 30/05/08. Định dạng 70×1001/16. In nền. Đúng. ïå `. ë. 65,78. Lưu hành 1500 ýêç. Đặt hàng ¹ "Bal-Paratórðr", 194354, Sásíkò-Prátórðr, óë. Tam Á, 5A. Kết luận vệ sinh dịch tễ đối với sản phẩm số 77.99.60.953.Ä.002108.02.07 ngày 28/02/2007. cấp Dịch vụ liên bang về giám sát trong lĩnh vực bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng và phúc lợi con người. Được in từ các tờ giấy trong suốt làm sẵn tại Xí nghiệp Thống nhất Nhà nước "Nhà in "Nauka" 199034, Sashaykt-Paparya, ngày 9, 12 ISBN 978-5-9775-0259-7 © Solonina A. I., Arbuzov S. M., 2008 © Thiết kế, nhà xuất bản "BHV-Petersburg", 2008

Trang 2

Nội dung MỞ ĐẦU................................................................................. .................................................... .............1 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG NGÔN NGỮ...................... ...................................3 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BẰNG TIẾNG ANH............... ................................. ...5 PHẦN I. GIỚI THIỆU VỀ MATLAB .................................... ....................................7 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG MATLAB.. ................................................................. ............9 1.1. Các chỉ định được chấp nhận.................................................................. ...........................................10 1.2. Cài đặt và khởi chạy MATLAB................................................................. ......................11 1.3. Giao diện Matlab................................................................................. ....................................13 1.4. Hệ thống trợ giúp MATLAB.................................................................. ....................................16 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG THỨC TÍNH TRỰC TIẾP.................................................................. ....................24 2.1. Đội................................................. ........................................................... ............25 2.2. Toán tử: toán tử gán.................................................................. ......................26 2.3. Các hằng số................................................................................. ........................................................... .............27 2.4. Biến................................................. ........................................................... ............34 2.5. Chức năng................................................. ........................................................... ............37 2.6. Biểu thức................................................. ........................................................... ............43 2.7. Ký hiệu và chức năng của các hoạt động.................................................. .............................44 2.8. Vùng bộ nhớ làm việc Vùng làm việc: ra lệnh who, whos, clear...........51 2.9. Lưu dữ liệu vào đĩa: lưu lệnh, tải .................................53 2.10. Sự sáng tạo thư mục riêng và lưu đường dẫn tới nó.................................53

Trang 3

IV Nội dung CHƯƠNG 3. PHÒNG THÍ NGHIỆM MA TRẬN....................................... .............................55 3.1. Các phần tử của ma trận và cách truy cập chúng................................................................. ............56 3.2. Độ dài vectơ và kích thước ma trận: độ dài, kích thước hàm.................................58 3.3. Hàm tạo ma trận chuẩn.................................................................. ......................58 3.4. Sự hình thành vectơ và ma trận con từ ma trận.................................................. ............61 3.5. Ghép các ma trận con và vectơ thành ma trận................................................. ......63 3.6 . Sao chép ma trận: hàm Repmat................................................................. ......................64 3.7. Các phép toán phần tử với ma trận.................................................. ......................................65 3.8. Các phép tính với ma trận trong bài toán đại số tuyến tính.................................66 3.9. Các phép tính với ma trận trong các bài toán thống kê toán học: hàm max, min, Sort, sum, prod, cumsum, diff, Mean, std, var, cov, corrcoef ........... .................................................................. ............................................103 CHƯƠNG 4. CÁC LOẠI Mảng.................................................................. ......................................111 4.1. Mảng số................................................................................. ........................................................... ..111 4.2. Mảng không phải số.................................................................. ......................................114 4.3. Định nghĩa kiểu dữ liệu: hàm lớp.................................................................. ............124 CHƯƠNG 5. HÌNH ẢNH........... ...................................................... ............127 5.1. Đồ họa 2D: ra lệnh, giữ, giữ; chức năng biểu đồ phụ................................................................................. .................................................... ............127 5.2. Thiết kế đồ thị: lệnh lưới, tiêu đề hàm, xlabel, ylabel, gtext, legend, xlim, ylim ...................... ................................................. .. ............129 5.3. Đồ thị hai chiều: đồ thị hàm, loglog, semilogx, semilogy, logspace, fplot........... .................................................................. ............................130 5.4. Quản lý thuộc tính đồ thị.................................................................. ......................................135 5.5. Đồ thị hai chiều đặc biệt: hàm gốc, bậc thang, cực, la bàn, thanh, bánh, lịch sử .................... ................................................................. ......................139 5.6. Đồ họa 3D................................................................................. ....................................145 5.7. Tạo lưới trên mặt phẳng XOY: hàm lưới lưới..................145 5.8. Đồ họa ba chiều: các chức năng cốt truyện3, lưới, lưới, lưới, lướt, lướt, lướt, đường viền3............................ ...................................................... ............ 146 5.9. Quản lý các thuộc tính của đồ thị ba chiều: hàm colormap; lệnh đổ bóng, thanh màu................................................................. ......................................150 CHƯƠNG 6. PHƯƠNG PHÁP SỐ GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐẶC BIỆT.. ............153 6.1. Các phép tính với đa thức.................................................................. .................................................... .153 6.2. Nghiệm của phương trình: hàm fzero ................................................................. ............................159

Trang 4

Nội dung V 6.3. Phép xấp xỉ và phép nội suy.................................................................. ......................................161 6.4. Giảm thiểu các hàm: hàm fminbnd, fminsearch ....................169 6.5. Tích phân số: các hàm bẫyz, cumtrapz, quad, quad1, dblquad ...................... ................................................................. ......................172 6.6. Tích phân số của các phương trình vi phân thông thường................................................. ................................................................. ...................................................174 CHƯƠNG 7. CHẾ ĐỘ LẬP TRÌNH.................................................................. ............187 7.1. Chương trình người dùng - M-files................................................. ............188 7.2. Cấu trúc các file hàm: hàm nargin, nargout; loại lệnh, toàn cầu; báo cáo trả lại................................................................................. ......................................188 7.3. Cấu trúc file script: lệnh echo on, echo off..................192 7.4. Xây dựng chương trình trong MATLAB................................................................. ............194 7.5. Làm việc với tập tin M................................................................................. ......................................................208 PHẦN II. MÔ PHỎNG DSP SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATLAB....................................................... ............................................217 CHƯƠNG 8. TÍN HIỆU RỜI RÀNG.................................................. ......................219 8.1. Biểu diễn dãy số.................................................................. .... ..........220 8.2. Chuỗi ngẫu nhiên: các hàm rand, randn, xcorr, xcov..........244 CHƯƠNG 9. HỆ THỐNG RẰNG TUYẾN TÍNH...................... ......................257 9.1. Mô hình tuyến tính hệ thống rời rạc trong miền thời gian....257 9.2. Mô hình hóa hệ thống rời rạc tuyến tính trong miền z.................................................285 9.3. Mô hình hóa các hệ thống rời rạc tuyến tính trong miền tần số.........302 CHƯƠNG 10. CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG RỠNG TUYẾN TUYẾN TÍNH...................... .. ..313 10.1. Các loại cấu trúc của hệ thống FIR và IIR.................................................. .......... .313 10.2. Mô tả cấu trúc của hệ thống FIR và IIR dưới dạng đối tượng dfilt...........318 10.3. Các hàm MATLAB cho các đối tượng dfilt.................................................. ..........325 10.4. Sắp xếp các liên kết và chia tỷ lệ trong các đối tượng dfilt: hàm sos, tỷ lệ ................................................. ................................................................. .................... 332 CHƯƠNG 11. BIẾN ĐỔI Fourier rời rạc............ ............339 11.1. Tính toán DFT: các hàm fft, ifft, fftshift; các hàm bên ngoài fft_e1, fft_e2................................................. ........................................................... .............................342

Trang 5

VI Nội dung 11.2. Tính toán tích chập bằng DFT: hàm fftfilf; hàm bên ngoài iir_iir................................................................. .................................................... ............356 11.3. Tính toán tích chập với phân vùng: hàm fftfilt...........363 CHƯƠNG 12. XỬ LÝ TÍN HIỆU NGẪU NHIÊN BẰNG HỆ THỐNG RẰNG TUYẾN TÍNH ĐẶC BIỆT............ ................................................................. ......................367 12.1. Sự hình thành tín hiệu ngẫu nhiên với luật phân bố xác suất cho trước................................................. ............................................367 12.2 . Sự hình thành các tín hiệu ngẫu nhiên với hàm tương quan cho trước................................................. ........................................................... ......................................370 12.3. Phương pháp phân tích quang phổ không tham số: hàm wvtool, psd.................................. ................................................................. ....................371 12.4. Dự đoán tuyến tính: hàm lpc................................................................. ............381 12.5. Các phương pháp tham số phân tích quang phổ: hàm pcov, arcov, pmcov, armcov, pburg, arburg, pyulear, aryule .......387 CHƯƠNG 13. TỔNG HỢP FIR BỘ LỌC.................................................................. ............................391 13.1. Bộ lọc kỹ thuật số................................................................................. ...........................................391 13.2. Đặc tính của bộ lọc FIR.................................................................. ......................................393 13.3. Quy định các yêu cầu đối với đặc tính tần số Bộ lọc FIR......395 13.4. Tổng hợp các bộ lọc FIR sử dụng phương pháp cửa sổ: hàm Fir1, kaiserord; các hàm bên ngoài check_low, check_high, check_pass, check_stop,plot_fir......400 13.5. Tổng hợp các bộ lọc FIR sử dụng phương pháp gần đúng thống nhất tốt nhất (Chebyshev): hàm Firpm, Firpmord, Firgr; chức năng bên ngoài MAG_fir.................................................. ....................................417 13.6. Bộ chuyển đổi Hilbert số.................................................................. .......442 13.7. Bộ phân biệt kỹ thuật số.................................................................. ....................449 13.8. Cấu trúc bộ lọc FIR sau: mô tả như một đối tượng dfilt.................................. ............................................. ...................................453 13.9. Phân tích đặc tính của bộ lọc số: hàm fvtool......456 CHƯƠNG 14. TỔNG HỢP BỘ LỌC IIR............................ ......................................457 14.1 . Đặc tính của bộ lọc IIR.................................................................. ................................................................. .457 14.2. Xác định các yêu cầu về đặc tính tần số của bộ lọc IIR và quy trình tổng hợp.................................................. ................................................................. ......................458 14.3. Tổng hợp các bộ lọc analog: chức năng butter, cheby1, cheby2, ellip, buttord, cheb1ord, cheb2ord, ellipord, freqs............. .. ......................460 14.4. Tổng hợp bộ lọc IIR sử dụng phương pháp bất biến đáp ứng xung: hàm impinvar, xung....................... ...................................463

Trang 6

Nội dung VII 14.5. Tổng hợp các bộ lọc IIR sử dụng phương pháp biến đổi Z song tuyến tính: các hàm song tuyến tính, butter, cheby1, cheby2, ellip, buttord, cheb1ord, cheb2ord, ellipord....... .................................................................. ............................469 14.6. Cấu trúc bộ lọc IIR: mô tả dưới dạng đối tượng dfilt.......................480 14.7 . Mô tả các yêu cầu về đáp ứng tần số của bộ lọc FIR và IIR dưới dạng đối tượng thiết kế ................................................. .................................................... ............481 14.8. Tổng hợp bộ lọc FIR và IIR dạng đối tượng dfilt dựa trên đối tượng fdesign ................................................. .................................................................. ............486 CHƯƠNG 15. LỌC KỸ THUẬT SỐ THÍCH ỨNG................... ...................................493 15.1. Ứng dụng nguyên tắc thích ứng trong hệ thống DSP.................................................493 15.2. Thuật toán Adaptive LMS: hàm lms và nlms cho đối tượng Adaptfilt....................................... ............................................. ....................................499 15.3. Thuật toán Adaptive RLS: hàm rls cho đối tượng Adaptfilt ....504 CHƯƠNG 16. LƯỢNG TỬ TRONG HỆ THỐNG DSP ĐIỂM CỐ ĐỊNH...513 16.1. Hiệu ứng lượng tử hóa trong cấu trúc của bộ lọc số..................................515 16.2. Mô hình hóa cấu trúc của bộ lọc điểm cố định số.................................................. ............................................ ...................................542 16.3. Phân tích đặc tính của bộ lọc FIR và IIR bằng FT.......................566 16.4. Mô phỏng lượng tử hóa trong ADC....................................................... ............581 16.5. Tính toán đáp ứng của bộ lọc FIR và IIR với FT: hàm lọc ............. 601 CHƯƠNG 17. HỆ THỐNG DSP ĐA TỐC ĐỘ............. ....................618 17.1. Hệ thống nội suy một lần.................................................................. ......................619 17.2. Mô phỏng phép nội suy đơn trong MATLAB: hàm interp, upfirdn................................................. ............................................. ................... 624 17.3. Hệ thống thập phân dùng một lần.................................................................. ....................................629 17.4. Mô phỏng phép thập phân đơn lẻ trong MATLAB: hàm thập phân, hàm upfirdn................................................. ............................................. ...635 17,5. Hệ thống lấy mẫu lại một lần ............. ......................638 17.6. Mô phỏng quá trình lấy mẫu lại đơn lẻ trong MATLAB: các hàm resample, upfirdn....................................... ............................................ ..639 17,7. Mô tả cấu trúc nhiều pha của hệ nội suy và thập phân dưới dạng đối tượng mfilt....................................... ...................................642 CHƯƠNG 18. XỬ LÝ TÍN HIỆU WAVELET....................................... ....651 18.1. Các khái niệm cơ bản về phân tích wavelet.................................................. ..........652 18.2. Wavelet trong MATLAB: các hàm wavemngr, waveinfo, wavefun, centfrq ...................................... ............................................. ................................................................. 655

Trang 7

VIII Nội dung 18.3. Biến đổi wavelet liên tục: hàm cwt.................................667 18.4. Bộ lọc tỷ lệ: chức năng dbwavf, symwavf, coifwavf, biorwavf, rbiowavf........................................... .................................................................. ............671 18.5. Bộ lọc phân rã và phục hồi: hàm orthfilt, wfilters, qmf, dwt, iwdt....................... ................................................................. ......................672 18.6. Phân tích wavelet đa cấp: các hàm wavedec, waverec, appcoef, detcoef, swt, iswt............................ ................................................. .680 18.7. Các gói Wavelet: hàm wpdec, wpcoef, wprec, goropy, besttree ........684 CHƯƠNG 19. TƯƠNG TÁC VỚI CÁC NGUỒN TÍN HIỆU BÊN NGOÀI........690 19.1. Các định dạng dữ liệu tương thích với các công cụ phân tích tín hiệu trong MATLAB................................................. ........................................................... ...................................690 19.2. Sử dụng tín hiệu có sẵn: chức năng wnoise..................................692 19.3. Nhập khẩu tập tin bên ngoài: chức năng wavread................................................................. ....697 19.4. Phát âm thanh: các chức năng âm thanh, âm thanh, wavplay...........700 19.5. Ghi tập tin âm thanh: các hàm wavrecord, wavwrite.......................702 PHẦN III. MÔ HÌNH DSP SỬ DỤNG GUI.................................................. .705 CHƯƠNG 20. THIẾT KẾ BỘ LỌC KỸ THUẬT SỐ SỬ DỤNG GUI FDATOOL... ................................... .................................................... ....................707 20.1. Tổng hợp các bộ lọc số.................................................................. ................................................................. ..708 20.2. Thông số đầu vào của bộ lọc số.................................................................. ......................710 20.3. Ví dụ về tổng hợp bộ lọc số.................................................................. ......................715 20.4. Lựa chọn cấu trúc bộ lọc số.................................................................. ............721 20.5. Phân tích bộ lọc số.................................................................. ......................................722 20.6. Tổng hợp bộ chuyển đổi kỹ thuật số Hilbert.................................724 20.7. Tổng hợp các bộ phân biệt số.................................................. ...............726 20.8. Lưu các bộ lọc kỹ thuật số trong suốt phiên trong GUI FDATool.........728 20.9. Xuất các bộ lọc kỹ thuật số dưới dạng đối tượng dfilt.................................................. ............729 10.20. Nhập các bộ lọc kỹ thuật số dưới dạng đối tượng dfilt.................................................. .....732 20.11. Mô hình hóa cấu trúc của bộ lọc điểm cố định số.................................................. ........................................................... ....733 CHƯƠNG 21. LỌC MÔ HÌNH KỸ THUẬT SỐ SỬ DỤNG GUI SPTOOL .................... ................................................................. ...................................742 21.1. Tổng hợp các bộ lọc số.................................................................. ................................................................. ..743 21.2. Thông số đầu vào của bộ lọc số.................................................................. .............747

Trang 8

Mục lục IX 21.3. Ví dụ về tổng hợp bộ lọc số.................................................................. ......................750 21.4. Phân tích bộ lọc số.................................................................. ......................................755 21.5. Nhập khẩu tín hiệu đầu vào................................................................. ......................756 21.6. Mô phỏng lọc số.................................................................. .............760 21.7. Phân tích tín hiệu miền thời gian.................................................................. ............761 21.8. Phân tích tín hiệu trong miền tần số.................................................. ............763 21.9. Xuất dữ liệu từ GUI SPTool .................................................... ...........766 21.10. Thoát GUI SPTool................................................................. ......................................772 CHƯƠNG 22. MÔ HÌNH BIẾN ĐỔI WAVELET SỬ DỤNG WAVELET GÓI GUI HỘP CÔNG CỤ.................................................. ............ 773 22.1. Xem Wavelet................................................................................. ....................................774 22.2. Phân tích wavelet rời rạc một chiều................................................................. ............775 22.3. Phân tích gói wavelet một chiều................................................................. ............782 22.4. Phân tích sóng con liên tục một chiều thực và phức tạp................................................. ................................................................. ...................................785 22.5. Loại bỏ nhiễu khỏi tín hiệu một chiều ngẫu nhiên đứng yên......787 22.6. Đánh giá mật độ phân bố.................................................................. .............789 22.7. Ước lượng hồi quy................................................................................. ................................................................. ......791 22.8. Lựa chọn hệ số wavelet................................................................. ......................793 TÀI LIỆU THAM KHẢO........... ................................................................. ....................................795 CHỈ SỐ.......... ................................................................. ...................................798

Trang 9

Lời nói đầu Xu hướng hiện đại trong lĩnh vực viễn thông phần lớn gắn liền với sự phát triển của các thiết bị số và sản phẩm phần mềm, và điều này làm thay đổi hoàn toàn bản chất công việc của các kỹ sư và nhà khoa học - nó ngày càng được giảm bớt thành mô hình hóa máy tính. Một đặc điểm của thiết bị xử lý tín hiệu số (DSP) là các bộ phận phần mềm của các thiết bị này được tạo trực tiếp trong quá trình mô hình hóa máy tính, do đó việc làm chủ các công nghệ hiện đại của nó là điều quan trọng nhất. Tất nhiên, những công nghệ như vậy bao gồm môi trường (hệ thống) phần mềm MATLAB do The Math Works, Inc. và dành cho mô hình hóa máy tính trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ khác nhau. TRONG những năm trước Môn học "Xử lý tín hiệu số" và các sửa đổi của nó được đưa vào tiêu chuẩn giáo dục chung của các trường đại học Nga. Điều đáng chú ý là các cuốn sách trong nước và sách dịch về lý thuyết DSP, các ứng dụng của nó và việc triển khai các thuật toán DSP đang được xuất bản ngày càng nhiều - “quá trình đã bắt đầu”. Thông thường các phần lý thuyết được hỗ trợ bởi các ví dụ tính toán trong MATLAB. Những cuốn sách mang tính chất ứng dụng bắt đầu xuất hiện, không rời rạc mà hoàn toàn dành cho việc mô hình hóa trong MATLAB, chẳng hạn như cuốn sách của R. Gonzalez và cộng sự “Xử lý ảnh kỹ thuật số trong MATLAB”, nhà xuất bản “Technosphere”, 2006. Tuy nhiên, ngày nay nhu cầu về mô hình hóa DSP tài liệu trong MATLAB vượt xa đề xuất. Đây là một chủ đề rất rộng và cuốn sách này bao gồm các phương pháp và thuật toán DSP cơ bản, cơ sở lý thuyếtđược trình bày ở nhiều nguồn, trong đó có sách giáo khoa của cùng các tác giả, "Cơ bản về xử lý tín hiệu số", nhà xuất bản "BHV-Petersburg", 2005. (Trong tương lai gần, bản tái phát hành thứ ba của nó đang được thực hiện.) Hãy nói ngay rằng MATLAB là một hệ thống to lớn, và ngay cả trong lĩnh vực hạn chế này, các tác giả không hề tuyên bố sẽ cung cấp một mô tả đầy đủ về các khả năng của MATLAB. Các sắc thái, sự tinh tế và chi tiết, cũng như sự đa dạng của các phương tiện được đưa ra để giải quyết vấn đề, chỉ có thể hiểu được trong thực tế, liên quan đến hệ thống mạnh mẽ Trợ giúp MATLAB. Phương pháp dạy mô hình máy tính rất đặc biệt. Trên thực tế, nó phụ thuộc vào việc tự giáo dục - mở rộng kiến ​​thức một cách độc lập sau khi tiếp thu

Trang 10

2 Lời nói đầu về kỹ năng ban đầu, làm chủ kỹ thuật điển hình và các định nghĩa về vectơ tìm kiếm trong hệ thống MATLAB rộng lớn mà các tác giả đã cố gắng hệ thống hóa và mô tả để ứng dụng vào mô hình hóa DSP trong MATLAB. Cuốn sách bao gồm nhiều ví dụ - với sự trợ giúp của họ, “không cần phải loay hoay thêm nữa”, bạn có thể nhanh chóng thành thạo công nghệ mô hình hóa. Để giúp những người mới sử dụng dễ dàng hơn và tính chất khép kín của cuốn sách, phần đầu tiên được đưa vào, bao gồm những kiến ​​thức cơ bản khi làm việc trong MATLAB. Cuốn sách này có thể hữu ích cho tất cả các kỹ sư và nhân viên kỹ thuật quan tâm đến lĩnh vực DSP, nhưng nó chủ yếu hướng tới sinh viên đại học, nghiên cứu sinh và giáo viên đại học và có thể được khuyến nghị, đặc biệt, cho các ngành học bắt buộc sau: Bộ vi xử lý và xử lý tín hiệu số (chuyên ngành 210405);  Xử lý tín hiệu số và bộ xử lý tín hiệu trong hệ thống thông tin di động (chuyên ngành 210402);  Xử lý kỹ thuật số tín hiệu âm thanh và video (chuyên ngành 210312). Giả định rằng người đọc đã quen thuộc với những kiến ​​thức cơ bản về lý thuyết và lập trình DSP bằng bất kỳ ngôn ngữ nào cấp độ cao. Cuốn sách chỉ cung cấp thông tin lý thuyết ngắn gọn về các phần có liên quan của DSP. Nội dung cuốn sách gồm 22 chương, được chia theo chủ đề làm 3 phần: 1. Giới thiệu về MATLAB. 2. Mô hình hóa DSP bằng phần mềm MATLAB. 3. Lập mô hình DSP bằng GUI. Tác giả các phần và chương:  A. I. Solonina - phần I; ở phần II chương 8-11, 13, 14, 16, 17; ở phần III, chương 20, 21.  S. M. Arbuzov - ở phần II, chương 12, 15, 18, 19; trong phần III - chương 22. Alla Ivanovna Solonina, giáo sư, tiến sĩ, và Sergey Mikhailovich Arbuzov, phó giáo sư, tiến sĩ, giảng dạy tại Khoa Xử lý tín hiệu số của Đại học Viễn thông bang St. Petersburg. giáo sư M.A. Bonch-Bruevich, đứng đầu là Giáo sư Artur Abramovich, Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật. Lanne, Xin vui lòng gửi mọi ý kiến ​​đóng góp và nhận xét được các tác giả chấp nhận với lòng biết ơn tới nhà xuất bản "BHV-Petersburg" qua email: [email được bảo vệ].

Mục đích của công việc trong phòng thí nghiệm là nghiên cứu phương pháp phát triển các chương trình cho các loại xử lý tín hiệu số phức tạp, bao gồm sự kết hợp của các hoạt động chính (FFT, tương quan, xấp xỉ spline và lấy mẫu lại).

Phân công công việc

Có một tập hợp dữ liệu thử nghiệm ở dạng mảng số. Cần thiết kế một chương trình xử lý dữ liệu số bằng ngôn ngữ MATLAB nội bộ để thực hiện xác định chính xác số chu kỳ và tần số tín hiệu trong miền thời gian bằng cách sử dụng một số thao tác DSP chính: FFT, tương quan, xấp xỉ spline và lấy mẫu lại.

Cơ sở lý thuyết

Một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của xử lý kỹ thuật số tín hiệu nhiễu là phát hiện tín hiệu thông tin trong luồng dữ liệu bị biến dạng do nhiễu và nhiễu cũng như xác định các tham số của nó. Đối với điều này, nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng, chẳng hạn như lọc thời gian (tích lũy), lọc tần số tối ưu, biến đổi Fourier trực tiếp và nghịch đảo và xử lý tương quan. Mỗi thao tác này cho phép bạn thực hiện các phép biến đổi tín hiệu gốc, ví dụ: chuyển tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số hoặc ngược lại, và điều này làm giảm mức nhiễu trong tín hiệu được xử lý. Trong nhiệm vụ phát hiện và xác định các tham số của tín hiệu nhiễu, có thể tăng cường hiệu quả khử nhiễu và tăng độ chính xác của việc xác định các tham số tín hiệu bằng cách sử dụng kết hợp một số phương pháp xử lý kỹ thuật số. Một ví dụ là nhiệm vụ xử lý tín hiệu tiếng vang của máy quang phổ NMR

Kết quả FFT của tín hiệu dội lại của máy quang phổ NMR được lấy mẫu ở một tần số nhất định là số chu kỳ tín hiệu trong cửa sổ thời gian. Nếu biết tần số lấy mẫu hoặc khoảng thời gian rời rạc khi đo tín hiệu thì tần số của tín hiệu đo được có thể được xác định bằng số khoảng thời gian trong cửa sổ thời gian. Độ chính xác của việc xác định tần số trong phổ của tín hiệu đầu vào khá rõ ràng và phụ thuộc vào số chu kỳ p của tín hiệu. Nếu số chu kỳ là số nguyên thì tần số có thể được tìm thấy hoàn toàn chính xác bằng cách sử dụng FFT (trong trường hợp không có nhiễu tín hiệu). Nếu số chu kỳ không phải là số nguyên thì sẽ xuất hiện lỗi khi xác định tần số. Giá trị lỗi tối đa là 1/p. Ví dụ, trong một số trường hợp thực tế quan trọng, khi xử lý tín hiệu dội lại (Hình 1) của máy quang phổ xung NMR, số chu kỳ của tín hiệu được phân tích trong cửa sổ thời gian về cơ bản bị giới hạn ở khoảng 10. Trong trường hợp này, sai số khi xác định tần số sử dụng FFT đạt 1/10, tức là 10%.

Ảnh hưởng của nhiễu đến tín hiệu được ghi trong miền thời gian có thể giảm đáng kể bằng cách lặp lại thử nghiệm nhiều lần và tích lũy tín hiệu tiếng vang đồng bộ (xem Hình 1).

Cơm. 1. Tín hiệu ban đầu (A) và tín hiệu tích lũy (B) trong sắt borat.

Tuy nhiên, như được minh họa trong , việc tăng số lượng tích lũy giúp cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm mà không làm biến dạng hình dạng và chỉ giảm biên độ của tín hiệu tiếng vang tích lũy đến một giới hạn nhất định. Sau giới hạn này, việc tích lũy không còn mang lại sự cải thiện rõ rệt về chất lượng. Đặc biệt, với thời gian tích lũy dài, tín hiệu tiếng vang bắt đầu bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi dần dần các thông số của các thiết bị có trong máy quang phổ xung NMR. Khi giới hạn thời gian phân tích các chất, số lượng tích lũy tín hiệu có thể có sẽ bị hạn chế hoặc hoàn toàn không có. Vấn đề xử lý tín hiệu dội lại trong điều kiện nhiễu lớn cũng nảy sinh khi có nhu cầu nghiên cứu các chất có nồng độ thấp. Vì vậy, nhiệm vụ thực hiện phân tích tần số của tín hiệu tiếng vang nhiễu là có liên quan.

Việc sử dụng trực tiếp FFT cho tín hiệu nhiễu không cho phép thu được giá trị chính xác về số chu kỳ trong cửa sổ thời gian và tần số của tín hiệu đo được trong trường hợp số chu kỳ không phải là số nguyên, khi phân tích tín hiệu chỉ chiếm một phần miền thời gian, được điều chế biên độ và bị nhiễu. Trong các trường hợp thực tế quan trọng của việc phân tích tần số tín hiệu từ máy quang phổ NMR, hình dạng và pha ban đầu của tín hiệu tiếng vang đã được biết. Điều này cho phép tạo ra các tín hiệu tham chiếu tương ứng với tín hiệu tiếng vang dự kiến ​​về hình dạng và pha ban đầu, đồng thời so sánh mối tương quan của chúng. Hệ số tương quan của tín hiệu dội lại với tín hiệu tham chiếu sẽ là bằng một, nếu tần số của tín hiệu tiếng vang và tín hiệu tham chiếu bằng nhau và tín hiệu tiếng vang không bị nhiễu. Do đó, trong trường hợp không có nhiễu, tần số của tín hiệu dội lại có thể được tìm thấy bằng cách so sánh tương quan với các tín hiệu tham chiếu; tần số của tín hiệu tham chiếu có thể được chọn cho đến khi đáp ứng điều kiện khi hệ số tương quan bằng 1. Tuy nhiên, hệ số tương quan giảm cả khi tần số của tín hiệu phản hồi và tín hiệu tham chiếu khác nhau và khi tần số trùng nhau, nhưng do có nhiễu. Vì vậy, không thể xác định tần số của tín hiệu nhiễu theo cách này.

Việc cải tiến thuật toán xác định tần số tín hiệu đạt được bằng cách kết hợp các đặc tính tích cực của phương pháp tương quan và FFT nhằm tăng độ chính xác của việc xác định tần số của tín hiệu được lấy mẫu trong điều kiện tín hiệu được xử lý trong miền thời gian bị nhiễu, số chu kỳ không phải là số nguyên, tín hiệu được điều chế biên độ và số chu kỳ tín hiệu nhỏ.

Ý tưởng của thuật toán đề xuất, được mô tả trong, là trong một vùng lân cận nhỏ của tần số tín hiệu dự kiến ​​hoặc số chu kỳ (có thể tìm thấy giá trị gần đúng của tần số tín hiệu bằng cách sử dụng biến đổi Fourier nhanh), các hệ số tương quan được tính bằng một số tín hiệu tham chiếu trong một vùng lân cận nhất định của giá trị gần đúng, sau đó, bằng cách sử dụng phép nội suy và lấy mẫu lại spline, một hàm được xây dựng để biểu thị sự phụ thuộc của hệ số tương quan vào tần số của các chuẩn và mức tối đa của hàm này được tìm thấy; mức tối đa được sử dụng để xác định tần số của tín hiệu tiêu chuẩn. Hàm được xây dựng theo cách này có dạng parabol với mức tối đa được xác định rõ ràng (xem Hình 2) cả trong trường hợp tín hiệu không nhiễu và nhiễu, giúp xác định tần số của tín hiệu dội lại chính xác hơn hơn FFT cho phép. Khi có nhiễu, hình dạng của hàm được giữ nguyên, chỉ giá trị tuyệt đối của mức cực đại là giảm.

Cơm. Hình 2. Sự phụ thuộc của hệ số tương quan vào tần số khi không có nhiễu (A) và với tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu là 1/3 (B). Giá trị tần số chính xác là 1010. Các đường cong khớp được xây dựng bằng hàm khớp spline spaps trong MATLAB.

Giá trị gần đúng ban đầu càng gần với tần số thực thì độ chính xác của việc xác định tần số tín hiệu càng cao. Do đó, một phép tính lặp lại được sử dụng; ở mỗi giai đoạn lặp lại, giá trị tần số tinh chỉnh thu được ở giai đoạn trước được sử dụng làm giá trị gần đúng ban đầu. Tần số được xác định bằng FFT được lấy làm xấp xỉ đầu tiên.

Số lần lặp để tính tần số với độ chính xác nhất định bằng thuật toán được mô tả phụ thuộc vào mức độ gần đúng ban đầu với tần số mong muốn.

Nghiên cứu tính hiệu quả của việc sử dụng kết hợp một số hoạt động xử lý kỹ thuật số và quy trình lặp để xác định số chu kỳ và tần số của tín hiệu so với việc sử dụng biến đổi Fourier nhanh để giải quyết vấn đề này. Tiến hành nghiên cứu cho các điều kiện khác nhau:

    Vì số lượng khác nhau lần lặp lại.

    Với số nguyên và số không nguyên của chu kỳ tín hiệu nhỏ hơn 10.

    Ở các mức nhiễu tín hiệu khác nhau

Hướng dẫn thực hiện

1. Sử dụng chương trình ở phụ lục làm cơ sở.

2. Thực hiện tính toán dựa trên kết quả của lần lặp thứ 1 và lần thứ 2 riêng biệt. Là giá trị gần đúng của số khoảng thời gian ở lần lặp đầu tiên, lấy kết quả thu được bằng cách sử dụng FFT; đối với lần lặp thứ 2, lấy giá trị của số khoảng thời gian được tinh chỉnh là kết quả của lần lặp thứ 1, giá trị của vùng lân cận gần giá trị tinh chỉnh của số khoảng thời gian mà tín hiệu tham chiếu được tạo ( tham số procch trong chương trình) giảm m lần, m<=10.

3. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của việc tăng độ chính xác xác định số chu kỳ và tần số của tín hiệu so với FFT do các thao tác xử lý số bổ sung, đo số chu kỳ và tần số của tín hiệu trong khoảng số chu kỳ từ K đến K+1 với bước 0,05 và tính sai số tối đa, trung bình và bình phương trung bình gốc khi xác định số chu kỳ và tần số của tín hiệu trong khoảng này.

4. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của việc tăng độ chính xác xác định số chu kỳ và tần số của tín hiệu so với FFT do các thao tác xử lý số bổ sung khi tín hiệu bị nhiễu, hãy đo số chu kỳ và tần số của tín hiệu trong dải của số chu kỳ từ K đến K+1 với bước 0,05 ở các giá trị biên độ nhiễu từ 0 đến 1 với bước 0,1 và tính sai số cực đại, trung bình và bình phương trung bình căn bậc hai khi xác định số chu kỳ và tần số của tín hiệu trong khoảng này đối với mỗi mức nhiễu.

5. Khi nghiên cứu sự phụ thuộc của sai số trong việc xác định số chu kỳ và tần số của tín hiệu vào số chu kỳ của tín hiệu bằng FFT và phương pháp kết hợp, thực hiện bước 2 và 3 tại các giá trị K = 2, 3 , ... 10, và vẽ đồ thị sự phụ thuộc của các sai số cực đại, trung bình và bình phương trung bình tùy thuộc vào số chu kỳ tín hiệu.

    Phân công công việc.

    Văn bản của chương trình được phát triển.

    Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của sai số cực đại, trung bình và căn bậc hai tại ở các cấp độ khác nhau nhiễu về số chu kỳ tín hiệu cho FFT và phương pháp xử lý kết hợp đang được nghiên cứu.

Ứng dụng. Văn bản chương trình cơ bản.

% Sử dụng kết hợp các hoạt động DSP chính

%Để nâng cao độ chính xác của việc xác định số chu kỳ và tần số

Kết hợp tín hiệu %"ngắn" được sử dụng

%FFT, tương quan chéo, xấp xỉ spline, lấy mẫu lại

kt=1024; % số lần đếm

f=12; % tần số tín hiệu

dt=2;% bước thời gian trong quá trình đo

kp=4,5;%số chu kỳ tín hiệu

%1. MÔ HÌNH TẠO TÍN HIỆU

for i=1:kt %zeroing mảng tín hiệu

để tạo tín hiệu mô hình i=1:kt %

nếu(i>0)&(i<=kt/2)

y(i)=sin(2*3.14*kp*i/kt)*i*exp(i/k2)/1200;

if(i>kt/2)&(i<(kt))

y(i)=sin(2*3.14*kp*i/kt)*(kt-i)*exp((kt-i)/k2)/1200;

y(i)=y(i)+shum*(2*rand(1)-1);

i=1:kt; % hiển thị tín hiệu mô hình trong miền thời gian

title("Miền thời gian")

xlabel("Số mẫu")

%2. CHUYỂN ĐỔI CHỨC NĂNG (FFT)

bpfy=fft(y,kt);%FFT

bpf=bpfy.*conj(bpfy)/kt;%FFT

%f=1000*(0:256)/512;

cốt truyện(i(1:257),bpf(1:257));

title("Miền tần số")

xlabel("tần số")

% tìm thấy tối đa. nghĩa Hàm FFT cho mảng Y

for i=1:kt %tìm kiếm số khoảng thời gian tương ứng với FFT tối đa

%3. ĐIỂM CHUẨN VÀ TƯƠNG QUAN CHÉO

procch=0,1;%khu vực tìm kiếm theo tỷ lệ phần trăm tương đối. kp_bpf

shagkor=fr*procch/3;%bước tìm kiếm

for iii=fr-fr*procch:shagkor:fr+fr*procch %cycle để tạo 6 tiêu chuẩn gần một tiêu chuẩn gần đúng

% giá trị của số kỳ được xác định bằng FFT.

%Tính toán mảng tín hiệu tham chiếu

nếu(i>0)&(i<=kt/2)

x(i)=sin(2*3.14*iii*i/kt)*i*exp(i/k2)/1200;

if(i>kt/2)&(i<(kt))

x(i)=sin(2*3.14*iii*i/kt)*(kt-i)*exp((kt-i)/k2)/1200;

% tính toán giá trị trung bình của mô hình và tín hiệu tham chiếu

% tính toán độ lệch chuẩn và hệ số. Tương quan giữa mô hình và tín hiệu tham chiếu

x_sko=x_sko+(x(i)-x_sr)*(x(i)-x_sr);

y_sko=y_sko+(y(i)-y_sr)*(y(i)-y_sr);

kor(k)=kor(k)+(x(i)-x_sr)*(y(i)-y_sr);

kor(k)=kor(k)/(sqrt(x_sko*y_sko));

end % kết thúc chu trình tạo chuẩn và tính toán mảng hệ số. đúng.

Xấp xỉ %SPLINE VÀ LẤY MẪU

r1=sin(xx); % chỉ dành cho thử nghiệm lắp spline

yint=interp1(xx,kor,xi,"spline");% hệ số tương quan xấp xỉ spline

%%apr=csaps(xx,r1);

apr=spaps(xkor,kor,0.000001);%%%%%%%%%%%%%%%%%

cốt truyện(xkor,r1,"ro")%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%TÌM GIÁ TRỊ ĐƯỢC TIẾT KIỆM CỦA SỐ THỜI KỲ TÍN HIỆU

cmax=max(yint); %tìm hệ số lớn nhất. đúng.

với i=1:round((k-1)/0.1+1)

nếu (yint(i)==cmax)

kp_int=fr-fr*procch+(i-1)*shagkor/10% giá trị tần số được chỉ định theo hàm hệ số MAX. đúng.