Thí nghiệm xử lý tín hiệu số

Giới thiệu matlab Matlab Matrix Laboratory là mơi trường tính tốn đa ứng dụng, được tính tốn để thực hiện nhanh các phép toán ma trận.. Matlab cho phép thực hiện dễ dàng các tính toán số

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ -  - BÀI GIẢNG THÍ NGHIỆM XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ Biên soạn: TS Phạm Hồng Thịnh Bộ môn: Điện tử - Viễn thông Tài liệu lưu hành nội BÀI MÔ PHỎNG HỆ THỐNG VÀ TÍN HIỆU RỜI RẠC BẰNG MATLAB Giới thiệu matlab Matlab (Matrix Laboratory) mơi trường tính tốn đa ứng dụng, tính tốn để thực nhanh phép toán ma trận Matlab hỗ trợ nhiều hàm phục vụ cho nhiều lĩnh vực khác Matlab cho phép thực dễ dàng tính tốn số đồ họa Khi khởi động Matlab, giao diên làm việc (command window) xuất hình:, - Cửa sổ lệnh (command window): thực thi lệnh - Không gian biến (workspace): hiển thị biến định nghĩa - Các lệnh thực (command history): hiển thị lệnh sử dụng Để hiểu rõ cách sử dụng hàm, sử dụng lệnh >>help hàm tương ứng Matlab thực thi lệnh cửa sổ lệnh từ dấu nhắc cửa sổ lệnh Ví dụ1: Các lệnh vẽ đồ thị tín hiệu sin >> t = 0:0.01:2; % cho t thay giá trị từ đến 2, giá trị cach 0.01 >> x = sin(2*pi*t); % tính giá trị hàm (2 pi t) cho giá trị t >> plot(t,x,’b’); % Vẽ đồ thị đường màu xanh >> xlabel(’t in sec’); ylabel(’x(t)’); % Đặt tên trục x trục y >> title(’Plot of sin(2\pi t)’); % Tiêu đề đồ thị Ví dụ 2: Tạo hàm m cộng hai tín hiệu sin có tần số biên độ khác function y=sumsin(A1, f1, A2, f2, Time, fs) % Cong tin hieu sin co bien va tan so khac % Input % A1, f1: bien va tan so tin hieu sin % A2, f2: bien va tan so tin hieu sin % Time (giay) khoang thoi gian can tinh % fs (Hz): tan so lay mau % Output: y(t)=A1*sin(2*pi*f1*t)+A2*sin(2*pi*f2*t) % Vi du: y=sumsin(1, 2, 2, 4, 1, 50) N=round(Time*fs) % So mau n=0:N; x1=A1*sin(2*pi*(f1/fs)*n); x2=A2*sin(2*pi*(f2/fs)*n); y=x1+x2; figure; subplot(3,1,1); stem(n/fs, x1); xlabel('time'); ylabel('x1(t)'); subplot(3,1,2); stem(n/fs, x2); xlabel('time'); ylabel('x2(t)'); subplot(3,1, 3); stem(n/fs, y); xlabel('time'); ylabel('y(t)=x1(t)+x2(t)'); end Lưu chương trình với tên phải tên với tên hàm, ví dụ ta lưu lại sumsin.m Hàm sumsin() gọi từ chương trình khác thực thi từ cửa số lệnh, ví dụ: >> y=sumsin(1, 2, 2, 4, 1, 50) Thiết kế lọc số công cụ SPTool -1- SPTool cơng cụ có giao diện tương tác dùng cho xử lý số tín hiệu Cơng cụ sử dụng để phân tích tín hiệu, thiết kế lọc, phân tích lọc, lọc tín hiệu phân tích phổ tín hiệu Để khởi động SPTool, từ dấu nhắc lệnh MATLAB, nhập lệnh >> sptool Khi đó, giao diện SPTool xuất Khi mở SPTool, chứa tập hợp tín hiệu, lọc phổ mặc định Trên giao diện SPTool, có cột: Signals, Filters Spectra Dưới cột có nút sử dụng cho cột Cột Signals hiển thị tín hiệu, cột Filters hiển thị lọc cột Spectra hiển thị phổ workspace (vùng làm việc) SPTool Các tín hiệu, lọc phổ workspace MATLAB đưa vào SPTool lệnh Import menu File SPTool Các tín hiệu, lọc phổ tạo import vào SPTool tồn dạng cấu trúc MATLAB Để lưu lại tín hiệu, lọc phổ tạo chỉnh sửa SPTool, sử dụng lệnh Export menu File, chúng lưu lại dạng cấu trúc MATLAB Để bắt đầu thiết kế lọc mới, bạn nhấn vào nút New cột Filter Khi đó, giao diện Filter Designer dùng để thiết kế lọc sau xuất Filter Designer cung cấp môi trường đồ họa tương tác để thiết kế lọc số IIR FIR dựa tiêu chuẩn người dùng xác định - Các loại lọc thiết kế: Thơng thấp, thơng cao, thơng dải, chắn dải - Các phương pháp thiết kế lọc FIR: Equiripple, Least squares, Window - Các phương pháp thiết kế lọc IIR: Butterworth, Chebyshev loại I, Chebyshev loại II, Elliptic Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm Viết chương trình tạo dãy thực ngẫu nhiên xuất phát từ n1 đến n2 có giá trị biên độ theo phân bố GAUSS với trung bình 0, phương sai Yêu cầu chương trình có tham số đầu vào đầu nhập theo lệnh với cú pháp :[x,n] = randnseq(n1,n2); function [x,n] = randnseq(n1,n2) %Generates x(n) = a^n; n1 =MaxAs)&(Rpd