Ostatnia modyfikacja podstrony: 06.10.2015 21:39

Laboratorium

Podstawy teorii sygnałów

Tematy zajęć Instrukcje laboratoryjne

1. Wprowadzenie do laboratorium PTS

Regulamin sali laboratoryjnej, zasady zaliczenia laboratorium (sprawozdania, aktywność na zajęciach, frekwencja); prezentacja sprzętu laboratoryjnego wykorzystywanego podczas zajęć (zestaw pomiarowy NI ELVIS II, nakładka Emona DATEx, wybrane przyrządy wirtualne: generator funkcyjny, oscyloskop dwukanałowy, analizator widma, analizator charakterystyk częstotliwościowych); omówienie tematów ćwiczeń.

1.Wprowadzenie.pdf

2. Próbkowanie i rekonstrukcja sygnałów

Próbkowanie sygnałów wzorcowych za pomocą klucza analogowego oraz układu S&H (sample and hold), próbkowanie sygnału mowy; obserwacja sygnałów w dziedzinie częstotliwości (przed i po spróbkowaniu), pomiar poszczególnych składowych w widmie sygnału i weryfikacja teoretyczna; rekonstrukcja sygnałów spróbkowanych z wykorzystaniem przestrajalnego filtru dolnoprzepustowego, dobór częstotliwości odcięcia filtru.

2.Probkowanie.pdf

3. Badanie zjawiska aliasingu

Określenie najniższej szybkości próbkowania pozwalającej na udaną rekonstrukcję sygnału oryginalnego; zmniejszanie szybkości próbkowania (podpróbkowanie) – pomiar częstotliwości pozornej sygnału testowego (sinusoidalnego) w funkcji szybkości próbkowania, zwiększanie częstotliwości sygnału wzorcowego przy stałej szybkości próbkowania – pomiar częstotliwości pozornej w funkcji rzeczywistej częstotliwości sygnału; wyznaczenie obu charakterystyk.

3.Aliasing.pdf

4. Kodowanie i dekodowanie PCM

Badanie 8-bitowego kodera PCM oraz dekodera PCM, organizacja ramki danych (bity informacyjne, słowa kodowe), sygnał zegarowy i synchronizacji; przetwarzanie rozmaitych sygnałów za pomocą kodera/dekodera PCM – napięcia stałego, regulowanego, sygnałów wzorcowych z generatora, sygnału mowy; wyznaczanie podstawowych parametrów badanego kodera oraz dekodera PCM – zakresu przetwarzania, przesunięcia zera (offsetu), wybranych poziomów reprezentacji, kroku kwantowania i błędu kwantyzacji; wyznaczenie uproszczonej charakterystyki przetwarzania (co 16. słowo kodowe).

4.Kodowanie.pdf

5. Zaszumienie sygnałów i wyznaczanie parametrów SNR

Modelowanie sygnału testowego – dodanie szumu białego do sygnału wzorcowego, zwiększanie poziomu szumu, zawężanie pasma zaszumionego sygnału testowego; zapoznanie z przyjętymi wskaźnikami oceny jakości sygnałów w obecności szumu, wyznaczanie parametrów SNR (w różnych wariantach) poprzez pomiar napięć skutecznych sygnału oryginalnego, zaszumionego oraz samego szumu, przy różnych poziomach zaszumienia.

5.Zaszumienie.pdf

6. Detekcja sygnałów cyfrowych w kanale transmisyjnym

Obserwacja zjawisk towarzyszących przesyłaniu sygnałów cyfrowych przez kanał transmisyjny ograniczony pasmowo – badanie wpływu zawężenia pasma na dekodowanie sygnałów cyfrowych na wejściu odbiornika, analiza zniekształceń tych sygnałów przy wzrastającej szybkości transmisji, obserwacja w dziedzinie częstotliwości; rekonstrukcja zniekształconych sygnałów cyfrowych z wykorzystaniem komparatora, dobór napięcia odniesienia komparatora.

6.Detekcja.pdf

7. Podsumowanie zajęć laboratoryjnych

Ocena pisemnych sprawozdań z wykonanych ćwiczeń, wystawienie ocen końcowych; odrabianie ćwiczeń przez studentów nieobecnych na wcześniejszych zajęciach.

 

Literatura:

  1. A. Dąbrowski et al., Przetwarzanie sygnałów przy użyciu procesorów sygnałowych, Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań 1998.
  2. S. W. Smith, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów - praktyczny poradnik dla inżynierów i naukowców, Wyd. BTC, Warszawa 2007.
  3. R. G. Lyons, Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKŁ, Warszawa 1999.
  4. A. V. Oppenheim, R. W. Schafer, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKŁ, Warszawa 1979.