Квантование и восстановление сигналов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное бюджетное

учреждение высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра

Интеллектуальных систем в управлении и автоматизации

Лабораторная работа

по дисциплине: «Основы теории цифровых систем управления»

на тему: «Квантование и восстановление сигналов»

МОСКВА 2020

Цели работы

o Исследование эффектов квантования;

o Исследование законов обработки сигналов «скользящее среднее» и «авторегрессия со скользящим средним»;

o Исследование оператора запаздывания;

o Запуск скриптов из Scilab.

1. Исследование процесса квантования

Схема системы:

Входной сигнал:

1.5. Для блока Генератор событий, который связан с осциллографом, установить период (интервал регистрации) 0,1с и время инициализации - 0с.

1.6. Для блока Генератор событий, который связан с элементом квантования, установить период (интервал квантования) 1с и время инициализации - 0с.

1.7. Выбрать нужные пределы по оси Y, установить их в параметрах осциллографа. Период обновления 10с.

1.8. Установить время моделирования 10с.

1.10. Выполнить моделирование для интервалов квантования 0,5с, 1с и 2с

T = 0,5 с T = 1 с

T = 2 с

Выводы:

При увеличении интервалов квантования, количество «ступеней» уменьшается и стремится к 0.

Условия, при которых на выходе будет постоянное значение 0:

Интервал квантования:

T = 1с

Время инициализации таймера:

t₀ = 10

Результаты моделирования:

Выводы:

Чтобы получить при квантовании нашего сигнала 0 интервал квантования необходимо выставить равным 1с, а время инициализации таймера поставить 10. квантование сигнал скрипт

1. Линейный закон обработки данных

Разностное уравнение, описывающее правило обработки сигнала:

Передаточная функция:

Схема системы:

Входной сигнал: y = 2

Интервал квантования: T = 10

Результаты моделирования:

2. Исследование реакции на единичный ступенчатый сигнал

Схема системы:

Входной сигнал: единичный скачок.

Значения выхода:

Установившееся значение выхода:

Результаты моделирования:

Выводы:

Результаты соответствуют, изменяются на одно и то же значение. Теоретические значения совпадают с практическими

3. Исследование модели «скользящее среднее»

Модифицированное разностное уравнение, описывающее правило обработки сигнала:

Передаточная функция:

Значения выхода:

Установившееся значение выхода:

Результаты моделирования:

Выводы:

Результаты соответствуют, изменяются на одно и то же значение. Теоретические значения совпадают с практическими.

4. Исследование колебательных процессов

Модифицированное разностное уравнение, описывающее правило обработки сигнала:

Передаточная функция:

Значения выхода:

Вычисленное установившееся значение выхода:

В данном случае смысл этого значения - отсутствие установившегося значения выходного сигнала.

В данном случае смысл этого значения: -

Результаты моделирования:

Выводы:

Максимумы и минимумы одинаковые и совпадают. Теоретические значения совпадают с практическими. Установившегося значения выходного сигнала нет.

5. Исследование интегрирующего звена

Модифицированное разностное уравнение, описывающее правило обработки сигнала:

Передаточная функция:

Значения выхода:

Вычисленное установившееся значение выхода:

Результаты моделирования:

Выводы:

Результаты расчета соответствуют практическому результату, следующему из полученного графика - установившегося режима нет.

6. Исследование неустойчивых процессов

Модифицированное разностное уравнение, описывающее правило обработки сигнала:

Передаточная функция:

Значения выхода:

Вычисленное установившееся значение выхода:

В данном случае смысл этого значения - отсутствие установившегося значения.

Результаты моделирования:

7. Исследование оператора запаздывания (сдвига)

Схема системы:

Результаты моделирования:

Выводы:

Текущее значение выхода равно предыдущему значению входа, так как уравнение имеет вид:

Размещено на Allbest.ru