Восстановление дискретизированных сигналов
Соберите систему:
Рисунок 2.6
Установите следующие параметры в системе.
System Time: | 0 - 1,022e+1 sec, | dT=2,0e-2 sec, | Sample Rate=5,0e+1 Hz, | |
Samples=512, | Loops=1 |
| ||
| ||||
0 Source Gauss Noise | Std Dev = 1 v, | Mean = 0 v, | Max Rate = 50 Hz | |
| ||||
1 Operator Linear Sys Butterworth Lowpass IIR, | 6 Poles, | Fc = 1 Hz, | Quant Bits =None, | |
Init Cndtn = Transient | DSP Mode Disabled | MaxRate = 50 Hz | ||
| ||||
| ||||
2 Operator Sampler | Non-Interp Right | Rate = 5 Hz | Aperture = 0 sec | |
Aperture Jitter = 0 sec | Max Rate = 5 Hz |
| ||
| ||||
3 Sink Analysis | Input from t8 | Output Port 0 | Max Input Rate = 50 Hz | |
4 Sink Analysis | Input from t10 | Output Port 0 | Max Input Rate = 50 Hz | |
5 Operator Hold Zero | Gain = 1 | Out Rate = 50 Hz | Max Rate = 50 Hz | |
| ||||
6 Operator Linear Sys Comm Sin(t)/t FIR | Symbol Rate = 5 Hz | Decimate By 1 | Quant Bits = None | |
Taps = 41 | Init Cndtn = Transient | DSP Mode Disabled | ||
Max Rate = 50 Hz |
| |||
|
| |||
7 Sink Analysis | Input from t9 | Output Port 0 | Max Input Rate = 50 Hz | |
| ||||
8 Operator Smpl Delay | Delay = 20 samples = 400e-3 sec | Attribute = Passive | Initial Condition = 0 v | |
Fill Last Register | Output 0 = Delay t3 | Output 1 = Delay - dT | ||
Max Rate (Port 0) = 50 Hz |
| |||
| ||||
9 Operator Gain | Gain = 10 | Gain Units = Linear | Max Rate = 50 Hz | |
| ||||
10 Operator Smpl Delay | Delay = 20 samples, = 400e-3 sec | Attribute = Passive | Initial Condition = 0 v | |
Fill Last Register | Output 0 = Delay t4 | Output 1 = Delay - dT | ||
Max Rate (Port 0) = 50 Hz |
| |||
11 Sink Analysis | Input from t1 | Output Port 0 | Max Input Rate = 50 Hz | |
Это упражнение иллюстрирует источник случайных помех с ограниченной полосой пропускания 1 Гц (односторонние). Над этим сигналом была произведена выборка с частотой в 5 Гц, а затем он был восстановлен, используя функцию sinc (sin x/x). В уравнении (2.8) из учебника показано, что спектр Xs(f) дискретизированного сигнала определяется как:
|
|
где X(f) - спектр оригинала недискретизированного сигнала. Как далее показывается в приложении E к учебнику, наиболее качественное восстановление исходного сигнала x(t) из его отсчетов xs(t) определяется как:
Принимая во внимание формулу 2.3 для числа отсчетов K в модели, мы имеем
a) Выполните моделирование для проверки основных описанных операций. В окне анализа посмотрите на спектр выбранного сигнала и обратите внимание на повторение (копию) спектра, который представлен формулой 2.2.
б) Посмотрите на входной сигнал (с ограниченной полосой шума), дискретизированный сигнал и восстановленный сигнал. Являются ли исходный и восстановленный сигналы эквивалентными?
в) Обратите внимание, что для идеального восстановления дискретизированного сигнала как показано в формуле 2.3 требуется идеальная функция sinc, т.е. с бесконечным числом сигналов (taps). Посмотрите на импульсную характеристику функции sinc, используя открывающееся диалоговое окно параметра маркера sinc (маркер 6), и обратите внимание, что конечное число сигналов, это - усеченная sinc форма волны, как показано на рисунке 2.1, так как импульсная характеристика полностью не спадает до нуля.
|
|
г) Чтобы получать более точное представление о sinc сигнале, число выборок (taps) фильтра sinc должно быть увеличено. Установите параметры функционального модуля 6 следующими:
Operator: Linear Sys - Comm Sin(t)/t FIR | ||
Taps = 501 | Quant Bits = None | DSP Mode Disabled |
Symbol Rate = 5 Hz | Init Cndtn = Transient | Max Rate = 50 Hz |
Decimate By 1 |
Рисунок 2.8 - Усеченная sinc форма сигнала (501 выборка)
Сравните результаты восстановления с предыдущим случаем.
Дуобинарное упражнение
Соберите систему:
Рисунок 2.9
File name: Duobinary_ru.svu
Title: Duobinary.svu
System Time:0 - 5,11e+0 sec, dT=1,0e-2 sec, Sample Rate=1,00e+2 Hz, Samples=512, Loops=1
Token Attribute Type Parameters
0 Source PN Seq Amp = 500e-3 v, Offset = 500e-3 v, Rate = 10 Hz, Levels = 2, Phase = 0 deg, Max Rate = 100 Hz
1 Operator XOR Threshold = 500e-3, True = 0, False = 1, Max Rate = 10
Hz
2 Operator Delay Non-Interpolating, Delay = 100e-3 sec, = 1,0 smp, Output 0 = Delay , Output 1 = Delay - dT t1 , Max Rate (Port 1) = 10 Hz
3 Adder - - - -
4 Operator Delay Non-Interpolating, Delay = 100e-3 sec, = 1,0 smp, Output 0 = Delay t3 , Output 1 = Delay - dT , Max Rate (Port 0) = 10 Hz
5 Sink Real Time Input from t12 Output Port 0, Max Input Rate = 100 Hz
6 Function Poly -1+(2x), Max Rate = 10 Hz
7 Operator Sampler Non-Interp Right, Rate = 10 Hz, Aperture = 0 sec, Aperture Jitter = 0 sec, Max Rate = 10 Hz
8 Sink Analysis Input from t17 Output Port 0, Max Input Rate = 10 Hz
9 Sink Analysis Input from t1 Output Port 0, Max Input Rate = 10 Hz
10 Sink Analysis Input from t3 Output Port 0, Max Input Rate = 10 Hz
|
|
11 Operator Hold Zero, Gain = 1, Out Rate = 100 Hz, Max Rate = 100 Hz
12 Operator Linear Sys Comm Sin(t)/t FIR, Symbol Rate = 10 Hz, Decimate By 1, Quant Bits = None, Taps = 81, Init Cndtn = 0, DSP Mode Disabled, Max Rate = 100 Hz
13 Operator Sampler Non-Interp Right, Rate = 10 Hz, Aperture = 0 sec, Aperture Jitter = 0 sec, Max Rate = 10 Hz
14 Function Rectify Zero Point = 0 v, Max Rate = 10 Hz
15 Sink Analysis Input from t16 Output Port 0, Max Input Rate = 10 Hz
16 Function Limiter Max Input = ±0 v, Max Output = ±1 v, Max Rate = 10 Hz
17 Operator Smpl Delay Delay = 4 samples, = 400e-3 sec, Attribute = Passive, Initial Condition = 0 v, Fill Last Register, Output 0 = Delay t8 , Output 1 = Delay - dT , Max Rate (Port 0) = 10 Hz
18 Sink Real Time Input from t0 Output Port 0, Max Input Rate = 100 Hz
2.7 Выводы
2.7.1 Запустите схему с упражнением.
2.7.2 Поработайте над декодером символов, чтобы проверить критерии принятия того или иного решения задачи.
2.8 Контрольные вопросы
2.8.1 Чему равно частота дискретизация?
2.8.2 Раскажите теорему Котельникова.
На каких принципах основана дискретизая непрерывных сообщений по времени.
2.8.4 В каких устройствах она впервые нашла применение?
2.8.5 Какая разница между дискретизацией и квантованием непрерывных сообщений?
Лабораторная работа №3
Помехоустойчивое кодирование
Цель работы
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 446; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!