1. теоретические сведения
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
Лабор. работы 1-4 по ЦОС
- Бұл бет үшін навигация:
- 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
4. Литература1. Айфичер Э.С., Джервис Б.У. Цифровая обработка сигналов: практический подход [Текст]: Пер с анг. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2004. – 992с. 2. Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6. Обработка сигналов и проектирование фильтров [Текст] – М.: СОЛОН-Пресс, 2005. – 576 с. Лабораторная работа 3 КВАНТОВАНИЕ СИГНАЛОВ (2 часа) Цель работы: изучение процесса преобразования аналогового сигнала в цифровой, используя средства пакетов MATLAB и Simulink. Задачи работы: 1. знакомство с пакетами MATLAB и Simulink; 2. изучение этапов дискретизации и квантования; 3. моделирование эффекта наложения (aliasing) в пакете Simulink. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ1.1. Квантование. Вводные замечанияКвантование – это процесс перехода от континуального множества значений сигнала к дискретному множеству, объем которого равен количеству уровней квантования. Равномерное (линейное) квантование. Рассмотрим рис. 22, на котором изображены L уровней квантования аналогового сигнала с полным диапазоном напряжений, равным вольт. Квантованные импульсы могут иметь положительные и отрицательные значения. Шаг между уровнями квантования, называемый интервалом квантования, составляет q вольт. Если уровни квантования равномерно распределены по всему диапазону, устройство квантования именуется равномерным, или линейным. Каждое дискретное значение аналогового сигнала аппроксимируется квантованным импульсом: аппроксимация дает ошибку, не превышающую q/2 в положительном направлении или -q/2 в отрицательном. Таким образом, ухудшение сигнала вследствие квантования ограничено половиной квантового интервала, ±q/2 вольт. Рис.22. Уровни квантования Хорошим критерием качества равномерного устройства квантования является его дисперсия (средний квадрат ошибки при подразумеваемом нулевом среднем, где – квантованный отсчет, – квантуемый отсчет). Если считать, что ошибка квантования е равномерно распределена в пределах интервала квантования шириной q (т.е. принимает все возможные значения с равной вероятностью), то дисперсия ошибок для устройства квантования составляет , (1) где р(е) = 1/q при –q/2 Дисперсия σ2 соответствует средней мощности шума квантования. Пиковую мощность аналогового сигнала (нормированную на 1 Ом) можно выразить как , (2) где L - число уровней квантования. Объединение выражений (1) и (2) дает отношение пиковой мощности сигнала к средней мощности квантового шума : (3), где N= σ2 — средняя мощность шума квантования. Очевидно, что отношение сигнал/шум квадратично растет с числом уровней квантования. В пределе (L→∞) сигнал становится аналоговым (бесконечное число уровней квантования и нулевой шум квантования). Отметим, что для случайных сигналов в параметр входит не максимальная, а средняя мощность сигнала. В этом случае для получения средней мощности сигнала требуется знать функцию плотности вероятности. жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|