Курсовая работа по предмету. Математические основы цифровой обработки сигналов. Вариант №1

Вариант 01
Задание на курсовую работу.
Непрерывное сообщение передается по системе связи дискретными сигналами. На стороне передачи исходное сообщение преобразуется в первичный электрический сигнал, который, в свою очередь, преобразуется в цифровую форму. Перед передачей в канал связи сигнала сообщения производится также предварительная обработка его цифрового представления по заданному алгоритму. На стороне приёма восстанавливается непрерывное сообщение (с учётом предварительной обработки на стороне передачи), которое и выдается получателю.
Значения сигнала сообщения изменяются в пределах от 0 до Umax.
Спектр сигнала сообщения перед дискретизацией для преобразования в цифровую форму ограничивается частотой Fв.
Дискретизация сигнала сообщения отсчётами производится с интервалом, в k раз меньшим по сравнению с шагом дискретизации, определяемым теоремой Котельникова.
Отсчёты после дискретизации представляются n-разрядными двоичными числами. Последние поступают на цифровой фильтр, осуществляющий предварительную обработку в соответствии с алгоритмом вида
yk = ak xk + ak-1 xk-1 + ak-2 xk-2.
Исходные данные заданы в таблице 1:
Таблица 1 Исходные данные
Umax, B Fв, кГц  k n ak ak-1 ak-2 Сигнал
15 13 3 7 2,5 -1,5 1,5 1110

Задача 1

Непрерывное сообщение передается от источника к получателю по дискретному каналу связи.
Требуется:
1 Изобразить обобщенную структурную схему системы связи для передачи непрерывных сообщений дискретными сигналами, привести подробное описание назначения входящих в нее блоков. Преобразование сообщения и сигналов в системе связи проиллюстрировать (качественно) приведением временных и спектральных диаграмм для следующих точек тракта:
• на выходе источника непрерывного сообщения (сигнала);
• на входе преобразователя ”аналог-цифра” (на выходе ФНЧ);
• дискретизированной последовательности (АИМ-сигнала, с учётом заданных значений Umax, Fв и k) ;
• на выходе АЦП (последовательность чисел, соответствующих отсчётам входного сигнала - для заданных Umax и n).
Опишите временные и спектральные диаграммы.
2 Найти величину шага квантования U кв и дисперсию шума квантования

Задача 2

В предположении, что сигнал сообщения имеет гармоническую форму частоты Fв и амплитуды Umax, требуется:
1 Изобразить временные диаграммы исходного сигнала (2, 3 периода) и дискретизированной последовательности для него при условии, что дискретизация отсчётами производится с интервалом, в k раз меньшим по сравнению с шагом дискретизации, определяемым теоремой Котельникова (см. таблицу 2).
2 Изобразить спектральные диаграммы исходного сигнала и дискретизированной последовательности.
3 Описать (с обоснованием) вид графиков временных и спектральных диаграмм на основе соответствующих теоретических положений.

Задача 3

1.В соответствии с дискретным преобразованием Фурье рассчитать и построить спектр заданного сигнала. Для упрощения расчётов заданный сигнал представляет собой двоичную дискретную последовательность 1110.
Выполнить восстановление исходного сигнала
Последовательность коэффициентов, образующих дискретное преобразование Фурье:  

Задача 4
На стороне передачи осуществляется предварительная цифровая обработка сигнала, поступающего с выхода АЦП, в соответствии с алгоритмом вида

aK=2,5  aK-1=-1,5  aK-2=1,5

2009 год