250

Лабораторные работы № 1, 2, 3 по дисциплине: Компьютерное моделирование. Вариант общий + отчеты Mathcad. (2023).

ID: 236561
Дата закачки: 24 Мая 2023
Продавец: LiVolk (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Лабораторная
Форматы файлов: MathCAD, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ДО СИБГУТИ

Описание:
Лабораторные работы № 1
Цель: Осуществить дискретизацию сигнала и выполнить дискретное преобразование Фурье.
1. Продискретизировать исходный сигнал. Провести дискретное преобразование Фурье (ДПФ) по формуле и с помощью встроенных функций Mathcad, построить графики спектров и сделать сравнения.
2. Исследовать эффект «утечки бинов» спектра.
Порядок выполнения работы:
Задание 1
1. Задать параметры сигнала G(t):
– частотами f1=1000 и f2=2000 Гц;
– частотой дискретизации fd=8000;
– количеством отсчетов N=8.
2. Написать функцию формирования отсчетов сигнала G(t)
3. Вывести массив сфрмированных отсчетов (для удобства - в транспонированном виде), записать функцию ДПФ в тригонометрической форме (4) и вывести массив результатов преобразования.
4. Вывести графики модулей, фаз, действительной и мнимой частей ДПФ. Сделать выводы по симметрии графиков.
5. Сравнить полученные графики с теоретическими. В случае несовпадения наложить дополнительное условие принудительного «зануления» элементов массива, меньших по модулю значения 10^-14
6. Написать формулу ОДПФ (5). Вывести массив значений после ОДПФ. Сравнить массивы после ОДПФ и исходный.
7. Реализовать те же действия с использованием функций CFFT() и ICFFT(). Сравнить и сделать выводы.

Лабораторные работы № 2
1. Цель работы:
1.1. Изучение принципов построения КИХ фильтров;
1.2. Получение практического навыка реализации КИХ фильтров низких и высоких частот, полосового и режекторного фильтров.
1.3 Знакомство со встроенными функциями MathCAD для реализации КИХ фильтров различных типов.

3. Выполнение лабораторной работы
3.1.Реализовать функцию и построить график суммы трех синусоид с заданными частотами: f1=10 Гц, f2=25 Гц, f3=100 Гц (рисунок 3.1).
3.2. Осуществить дискретизацию с частотой дискретизации, равной fd=500 Гц и количеством отсчетов равным Ne=200.
3.3. Реализовать ДПФ с помощью встроенной функции CFFT(), построить график модулей отсчетов ДПФ входного сигнала (рисунок 3.2).
3.4. Записать функцию для импульсной характеристики идеального ФНЧ (см. таблицу 2.1), предварительно задав относительную частоту среза (0< fcp< 0.5). Задать количество отсчетов импульсной характеристики (N=51) и сформировать массив ИХ, обеспечив сдвиг характеристики на (&#119873;&#8722;1)/2 , чтобы отсчет с максимальным отрицательным индексом функции стал нулевым элементом массива (Рисунок 3.3).
3.5. Построить АЧХ ФНЧ, выполнив ДПФ массива импульсной характеристики (рисунок 3.4).
3.6. Произвести взвешивание импульсной характеристики с использованием окна Хемминга (рисунок 3.5, таблица 2.2).
3.7. Построить АЧХ фильтра со сглаженными характеристиками. Сравнить с АЧХ из п. 3.5. Сделать вывод о назначении окон (рисунок 3.6).
3.8. Вывести АЧХ фильтра и спектральные составляющие исходного сигнала на одном графике. Подобрать частоту среза fcp для выделения гармоники с частотой 10 Гц (рисунок 3.7).
3.9. Выполнить свертку ИХ фильтра с отсчетами исходного сигнала.
3.10. Вывести получившийся сигнал после свертки и исходный на одном графике, учитывая задержку фильтра. Сделать вывод о корректности работы фильтра (рисунок 3.8).
3.11. Реализовать фильтр нижних частот и произвести свертку с помощью встроенных функций lowpass и convol. Сравнить полученные результаты.
3.12. Используя пункты 3.1-3.7, реализовать фильтр верхних частот, произвести сглаживание характеристик окном Хемминга. Вид импульсной характеристики и амплитудно-частотой характеристики фильтра верхних
частот представлены на рисунке 3.9 и 3.10 соответственно.
3.13. Используя пункты 3.8-3.10 произвести подбор частоты среза для выделения гармоники с частотой 100 Гц, выполнить свертку. Выделение гармоники и вид выходного сигнала представлены на рисунке 3.11 и 3.12
соответственно.
3.14. Реализовать фильтр верхних частот и произвести свертку с помощью встроенных функций highpass и convol. Сравнить полученные результаты.
3.15. Используя пункты 3.1-3.7, реализовать полосовой фильтр, произвести сглаживание характеристик окном Хемминга. Вид импульсной характеристики и амплитудно-частотой характеристики полосового фильтра
представлены на рисунке 3.13 и 3.14 соответственно.
3.16 Используя пункты 3.8-3.10 произвести подбор верхней и нижней частот для выделения гармоники с частотой 25 Гц, выполнить свертку. Выделение гармоники и вид выходного сигнала представлены на рисунке 3.15
и 3.16 соответственно.
3.17. Реализовать полосовой фильтр и произвести свертку с помощью встроенных функций bandpass и convol. Сравнить полученные результаты.
3.18. Реализовать режекторный фильтр, с помощью встроенной функции bandstop, вырезающий гармонику с частотой 25 Гц, и произвести свертку с помощью функции convol. Вид амплитудно-частотной характеристики режекторного фильтра, вырезание гармоники и выходной сигнал представлены на рисунках 3.17-3.19 соответственно.

Лабораторные работы № 3
Цель работы: Программная реализация и исследование модуляторов QPSK, 8-PSK и KAM-16 в среде Mathcad.
Порядок выполнения работы:
Исходные данные:
- Длительность единичного элемента &#964;=0.01;
- Частота несущей fnes=100;
- Частота дискретизации fd=1000;
Сгенерировать массив со следующими параметрами:
- Количество элементов массива L=40;
- Вероятность появления «1» в массиве = 0.5;

Задание 1
Схема общего универсального модулятора
1. Визуализировать сгенерированный массив на оси времени
2. Написать программу формирования квадратур QPSK – модуляции.
Возможный вариант блок-схемы приведен на рисунке 5.
3. Вывести матрицу квадратур QPSK – модуляции
4. Написать непрерывную функцию QPSK – модулятора (смотри выражение (1) и рисунки 4 и 5)
5. Визуализировать модулированный массив на одном графике с исходным массивом. Результат должен бать аналогичен рисунку 6.
6. Вывести несколько первых значений исходного массива, матрицу квадратур и график модулированного сигнала (Примеры на рис. 7 – 9).
Сравнить полученные результаты с модуляционным созвездием, представленным на рисунке 10.
Сделать выводы.

Задание 2
1. При тех же исходных данных написать программу формирователя квадратур модуляции KAM-16. Возможный вариант блок-схемы приведен на рисунке 11.
2. Вывести матрицу сформированных квадратур KAM-16 –
модуляции.
3. Написать непрерывную функцию модулятора KAM-16 и вывести модулированный сигнал на график. Пример показан на рисунке 12.
4. Визуализировать массивы квадратур на одном графике с исходным массивом. Пример показан на рисунке 13.
5. Вывести 16 элементов исходного массива, матрицу квадратур и график модулированного сигнала. Доказать, что сформированный сигнал соответствует модуляционному созвездию.

Комментарии: Оценка: Зачет
Проверил: Мелентьев О.Г.
Год сдачи: 2023 г.

Размер файла: 1,3 Мбайт
Фаил: (.zip)
-------------------
Обратите внимание, что преподаватели часто переставляют варианты и меняют исходные данные!
Если вы хотите, чтобы работа точно соответствовала, смотрите исходные данные. Если их нет, обратитесь к продавцу или к нам в тех. поддержку.
Имейте ввиду, что согласно гарантии возврата средств, мы не возвращаем деньги если вариант окажется не тот.
-------------------

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

    Скачано: 7         Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

Лабораторная работа №2 по дисциплине: «Компьютерное моделирование» Реализация КИХ фильтров в среде Mathcad. Вариант общий + отчет Mathcad (2023)
Лабораторная работа №3 по дисциплине: «Компьютерное моделирование» Универсальный квадратурный модулятор. Формирование QPSK, 8-PSK и KAM-16 сигналов. Вариант общий + отчет Mathcad (2023)
Лабораторная работа №1 по дисциплине: «Компьютерное моделирование» Компьютерное моделирование. Вариант общий + отчет Mathcad (2023)
Ещё искать по базе с такими же ключевыми словами.