background image

10

Cyfrowe Przetwarzanie Sygnałów
Zastosowania filtrów
dr inż. Jarosław Bułat

13.05.2010

Uwaga: Pliki z danymi do ćwiczenia 1 będą podane na laboratorium.

Ćwiczenie 1 (2 pkt)

Otrzymano   sygnał   sinusoidalny   modulowany   amplitudowo   o   następujących   parametrach:   czas 

trwania  t=1s,   częstotliwość   próbkowania  f

s

=1000Hz,   częstotliwość   nośna  f

c

=200Hz.   Sygnałem 

modulującym był superpozycja trzech sygnałów sinusoidalnych wyrażona zależnością:

m=1 A

1

cos2  f

1

t A

2

cos 2 f

2

A

3

cos2  f

3

t

.

Wyznacz parametry A

1

A

2

A

3

f

1

f

2

f

3

.

Wskazówki:   Na   rysunku   przedstawiono   oryginalny 
sygnał  x  oraz   jego   transformację   Hilberta   HT(x). 

Wykorzystując   oba   sygnały   wyznaczono   obwiednię 
sygnału   (czerwona   linia).   Dokonując   analizy 

częstotliwościowej   sygnału   obwiedni   można   w   łatwy 
sposób wyznaczyć parametry tego sygnału.

Do   wykonania   transformacji   Hilberta   zastosuj   filtr 
Hilberta wyznaczony podczas laboratorium 9.

Ćwiczenie 2 (1 pkt)

Sygnałem modulowanym fazowo jest sinusoida o następujących parametrach: czas trwania  t=1s, 
częstotliwość   próbkowania  f

s

=1000Hz,   częstotliwość   nośna  f

c

=50Hz.   Sygnał   modulujący   jest 

wyrażony zależnością:

m=

2

cos 2 2 t

.

Wyświetl na jednym wykresie (bez subplotów) sygnał nośny przed modulacją oraz zmodulowany. 
Następnie za pomocą transformacji Hilberta dokonaj demodulacji fazowej i zaprezentuj na jednym 

wykresie sygnał zdemodulowany oraz modulujący.

Ćwiczenie 3 (2 pkt)

Wykonaj repróbkowanie sygnału audio z częstotliwości 44.1KHz do 48KHz. Repróbkowanie wykonaj 

w   dwóch   etapach:   najpierw   upsampling,   później   downsampling,   jako   częstotliwość   pośrednią 
wybierz   najmniejszą   wspólną   wielokrotność   obu   częstotliwości.   Wykorzystaj   filtry   interpolujące   i 

decymujące wyznaczone podczas laboratorium 9. Następnie na jednym wykresie (bez subplot-ów) 
wyświetl w funkcji czasu (wykresy powinny się pokrywać) przebieg przed i po repróbkowaniu. Jako 

sygnału   audio   użyj   przykładu   lub   jego   części   zawartego   w   pliku   wave.zip   (licencja   CC) 
umieszczonego na stronie 

http://eit.agh.edu.pl/spe/cps

.

Wykonaj repróbkowania dla wyżej opisanego przypadku za pomocą FFT z interpolacją realizowaną 
poprzez odpowiednie dodawanie zer. Porównaj wyniki dla obu sposobów repróbkowania.

Informacje   przydatne   do   rozwiązania   tych   zadań   znajdują   się   w   książce   T.Zieliński   ,,Cyfrowe   Przetwarzanie 
Sygnałów'' w rozdziale 12 oraz 24.

Przykładowe programy i pliki z danymi znajdują się na stronie eit.agh.edu.pl oraz w przykładach do ww. książki.


Document Outline