TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Suodatus 1 (ver 1.0) Jyrki Laitinen



Samankaltaiset tiedostot
TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Suodatus 2 (ver 1.0) Jyrki Laitinen

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Audiosignaalit (ver 1.0) Jyrki Laitinen

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Kuvasignaalit. Jyrki Laitinen

Alipäästösuotimen muuntaminen muiksi perussuotimiksi

1 Vastaa seuraaviin. b) Taajuusvasteen

IIR-suodattimissa ongelmat korostuvat, koska takaisinkytkennästä seuraa virheiden kertautuminen ja joissakin tapauksissa myös vahvistuminen.

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

1 Olkoon suodattimen vaatimusmäärittely seuraava:

1 Tarkastellaan digitaalista suodatinta, jolle suurin sallittu päästökaistavärähtely on 0.05 db ja estokaistalla vaimennus on 44 db.

Tuntematon järjestelmä. Adaptiivinen suodatin

TL5231, Signaaliteoria (S2004) Matlab-harjoituksia

Kirjoitetaan FIR-suotimen differenssiyhtälö (= suodatuksen määrittelevä kaava):

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät Välikoe

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät Välikoe

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe Heikki Huttunen

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

SGN-1200 Signaalinkäsittelyn menetelmät, Tentti

Kompleksiluvut signaalin taajuusjakauman arvioinnissa

Digitaalinen signaalinkäsittely Desibeliasteikko, suotimen suunnittelu

Katsaus suodatukseen

1. Määritä pienin näytelauseen ehdon mukainen näytetaajuus taajuus seuraaville signaaleille:

SGN Signaalinkäsittelyn perusteet Välikoe Heikki Huttunen

T Digitaalinen signaalinkäsittely ja suodatus

Signaalien generointi

Signaalinkäsittelyn sovellukset

Esipuhe. Tampereella, 9. toukokuuta 2003, Heikki Huttunen

: Johdatus signaalinkäsittelyyn 2

Harjoitustyö 1. Signaaliprosessorit Sivu 1 / 11 Vähämartti Pasi & Pihlainen Tommi. Kaistanestosuodin, estä 2 khz. Amplitudi. 2 khz.

T DSP (Harjoitustyö 2003, v. 5.01) Sivu 2 / 9

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I. Verkkojen taajuusriippuvuus: suo(dat)timet

Tietoliikennesignaalit & spektri

Suodattimet. Suodatintyypit: Bessel Chebyshev Elliptinen Butterworth. Suodattimet samalla asteluvulla (amplitudivaste)

SGN-1251 Signaalinkäsittelyn sovellukset Välikoe Heikki Huttunen

S Signaalit ja järjestelmät

ELEC-C Sovellettu digitaalinen signaalinkäsittely. Äänisignaalien näytteenotto ja kvantisointi Dither Oskillaattorit Digitaalinen suodatus

Matlab-tietokoneharjoitus

Digitaalinen Signaalinkäsittely T0125 Luento

Laskuharjoitus 2 ( ): Tehtävien vastauksia

Heikki Huttunen Signaalinkäsittelyn sovellukset

Remez-menetelmä FIR-suodinten suunnittelussa

20 Kollektorivirta kun V 1 = 15V Transistorin virtavahvistus Transistorin ominaiskayrasto Toimintasuora ja -piste 10

S Laskennallinen Neurotiede

Toinen harjoitustyö. ASCII-grafiikkaa

FYSP105 / K3 RC-SUODATTIMET

Signaalien tilastollinen mallinnus T (5 op) Syksy 2006 Harjoitustyö

Signaalit ja järjestelmät aika- ja taajuusalueissa

LOPPURAPORTTI Lämpötilahälytin Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

Heikki Huttunen Signaalinkäsittelyn sovellukset

Elektroniikka, kierros 3

Heikki Huttunen Signaalinkäsittelyn perusteet

R = Ω. Jännite R:n yli suhteessa sisäänmenojännitteeseen on tällöin jännitteenjako = 1

Luento 8. Suodattimien käyttötarkoitus

Jaksollisen signaalin spektri

1 Äänisignaalin tallentaminen ja analysointi... 2 Q Q Q Q Häiriönpoisto... 5 Q Q Q2.3...

T SKJ - TERMEJÄ

Laskuharjoitus 4 ( ): Tehtävien vastauksia

SIGNAALITEORIAN KERTAUSTA OSA 2

Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu. Vinkit 1 a

Aktiivinen meluntorjunta

Ryhmäkirjeen hyödyntäminen

SGN Bachelor's Laboratory Course in Signal Processing ELT Tietoliikenne-elektroniikan työkurssi. Äänitaajuusjakosuodintyö ( )

AKTIIVINEN MELUNVAIMENNUS ILMASTOINTIPUTKESSA. TKK, Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan laboratorio, PL 3000, TKK (Espoo)

1 Määrittele lyhyesti seuraavat käsitteet. a) Kvantisointivirhe. b) Näytetaajuuden interpolointi. c) Adaptiivinen suodatus.

Määritä seuraavien suodattimien impulssivasteet ja tutki, ovatko ne kausaaleja:

Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi

Radioamatöörikurssi 2014

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

805324A (805679S) Aikasarja-analyysi Harjoitus 5 (2016)

Tehtävä 8. Jännitelähteenä käytetään yksipuolista 12 voltin tasajännitelähdettä.

Muuntavat analogisen signaalin digitaaliseksi Vertaa sisääntulevaa signaalia referenssijännitteeseen Sarja- tai rinnakkaismuotoinen Tyypilliset

SÄÄTÖJÄRJESTELMIEN SUUNNITTELU

Signaalinkäsittelyn menetelmät

Radioamatöörikurssi 2013

ELEC-C1230 Säätötekniikka 10. laskuharjoitus Taajuustason tekniikat: Boden ja Nyquistin diagrammit, kompensaattorien suunnittelu

HARJOITUS 1 Monen taulukkosivun käsittely

Säätötekniikan matematiikan verkkokurssi, Matlab tehtäviä ja vastauksia

Digitaalinen signaalinkäsittely Kuvankäsittely

SA / Opiskelijat / Korvaavuus

TIDOMAT smartone versio 2.1. GSM-modeemin asennus smartone keskusyksikköön

Taajuusmittauskilpailu Hertsien herruus Mittausraportti

Mitä FIR suodin on oikeastaan. Pekka Ritamäki. Esittely. Esimerkki

Radioamatöörikurssi 2015

Opinajan käytön aloittaminen koulussa/oppilaitoksessa

Y Yhtälöparista ratkaistiin vuorotellen siirtofunktiot laittamalla muut tulot nollaan. = K K K M. s 2 3s 2 KK P

GIS-ANALYYSI PAIKKATIETOIKKUNASSA. Matias Järvinen 2019

Suodatus ja näytteistys, kertaus

TAULUKKOLASKENTA. Älä tuhoa C-asemalla olevaa kansiota (säilytä varmuuskopiona). Käytettävät tiedostot. excel.xlsx. Case kuvaus

: Johdatus signaalinkäsittelyyn 1

Kapeakaistainen signaali

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

Analogiatekniikka. Analogiatekniikka

SATAKUNNAN AMMATTIKORKEAKOULU

Suomenkielinen käyttöohje

Tekniikka ja liikenne (5) Tietoliikennetekniikan laboratorio

MrSmart 8-kanavainen lämpötilamittaus ja loggaus, digitoija ja talletusohjelma

Ohjeistus yhdistysten internetpäivittäjille

Transkriptio:

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op) Suodatus 1 (ver 1.0) Jyrki Laitinen

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op), K2005 1 Suorita oheisten ohjeiden mukaiset tehtävät Matlab-ohjelmistoa käyttäen. Kokoa erilliseen mittauspöytäkirjaan vastaukset kursiivilla merkittyihin tehtäviin ja kysymyksiin. Merkitse pöytäkirjaan opintojakson koodi ja nimi, laboraation otsikko, suorituspäivämäärä sekä työryhmän jäsenten nimet ja luokkatunnukset. Palauta mittauspöytäkirja opettajalle laboraatiovuoron päättyessä. yödynnä tehtävien toteutuksessa ohjetta Lyhyt johdatus Matlabohjelmiston käyttöön laboraatio-opintojaksolla 1. Alustus Perusta käyttöösi työhakemisto D:\Temp, johon tallennat kaikki tekemäsi välitulokset, tarvittavat datatiedostot, yms. Tuhoa laboraatiovuoron päättyessä työhakemisto ja sen sisältämät tiedostot. Impulssi ja testisignaali 1, n = 0 (Yksikkö)impulssi määritellään matemaattisesti muodossa δ ( n) = ja 0, n 0 kosinisignaali puolestaan muodossa x ( n) = A0 cos(2π f 0 n t s + θ 0 ), missä A 0 = amplitudi, f 0 = taajuus ja θ 0 = vaihekulma. 1.1 Muodosta 128 näytettä pitkä impulssisignaali d, jossa on siis yksi 1 ja 127 nollaa. 1.2 Tee testisignaali x seuraavasti Aikaparametri t: Signaali x: 0.. 10 s, näytetaajuus f s = 1000 z. 125 z taajuinen kosinisignaali, jonka amplitudi on 1 ja vaihekulma 0. Kuuntele tekemäsi signaalin komennolla soundsc(x,1000). FIR-suodatus Tarkastellaan seuraavia digitaalisia FIR-suotimia: 5 6 ( z) = 0.009 + 0.070 z + 0.245 z + 0.354 z + 0.245 z + 0.070 z + 0. z 1 009 ( z) = 0.2324 + 0.5352 z + 0. z 2 2324 1 http://www.tekniikka.oamk.fi/~jyrkila/tl5503/johdanto.pdf

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op), K2005 2 Toista suotimille 1 (z) ja 2 (z) tehtävät 2.1 2.3. 2.1 Suodata suotimella filter-komentoa käyttäen impulssi d. Piirrä plot-komennolla suodatustuloksena saamasi impulssivaste h. Esitä impulssivasteen 7 ensimmäistä arvoa. Onko suodin impulssivasteen perusteella stabiili? Perustele. Määritä impulssivasteesta suotimessa syntyvä viive näyteväleinä. 2.2 Määritä freqz-komennolla suotimen amplitudi- ja vaihespektri. Määritä suotimen tyyppi sekä päästö-, esto- ja siirtymäkaista(t). Käytä rajataajuuksina 6 db ja 10 db pisteitä. Esitä rajataajuudet normalisoituina taajuuksina ja hertseinä, kun näytetaajuus f s = 1000 z. 2.3 Suodata testisignaali x filter-komentoa käyttäen tarkasteltavalla suotimella. Määritä testisignaalin ja suodatetun signaalin perusteella, kuinka paljon signaali vaimeni suodatuksessa. Esitä vaimennus desibeleinä 2. IIR-suodatus Tarkastellaan seuraavia digitaalisia IIR-suotimia: 3 4 0.1367 0.1367 z 1.2362 z + 0.7265 z ( z) = 0.0625 0.0625 z 1.1 z + 0.25 z 0.275 z ( z) = Toista suotimille 3 (z) ja 4 (z) kohdat 3.1 3.3: 3.1 Suodata suotimella impulssi d. Piirrä suodatustuloksena saamasi impulssivaste h. Esitä impulssivasteen 7 ensimmäistä arvoa. Onko suodin impulssivasteen perusteella stabiili? Perustele. 2 Vaimennus = Psuodatettu 10 log 10. Signaalin teho voidaan määrittää varianssina var-komennolla. Palkuperäinen

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op), K2005 3 Mitä voit sanoa impulssivasteen perusteella suotimessa syntyvästä viiveestä? 3.2 Määritä suotimen amplitudi- ja vaihespektri. Määritä suotimen tyyppi sekä päästö-, esto- ja siirtymäkaista(t). Käytä rajataajuuksina 6 db ja 10 db pisteitä. Esitä rajataajuudet normalisoituina taajuuksina ja hertseinä, kun näytetaajuus f s = 1000 z. 3.3 Suodata testisignaali x tarkasteltavalla suotimella. Määritä testisignaalin ja suodatetun signaalin perusteella, kuinka paljon signaali vaimeni suodatuksessa. Esitä vaimennus desibeleinä. Suodinmuunnoksista Alipäästösuotimesta lähtien voidaan yksinkertaisilla muunnoksilla tuottaa muita perussuotimia. Lisää tietoa aiheesta löydät mm. lähteestä http://www.dspguide.com/ch14.htm sekä hakusanoilla spectral inversion ja spectral reversal. Tarkastellaan seuraavassa digitaalista suodinta, jonka siirtofunktio on ( z) = 0.2 + 0.2 z + 0.2 z + 0.2 z + 0. z 5 2 Olkoon näytetaajuus f s = 1000 z. Käytä seuraavassa rajataajuuksina 6 db ja 10 db pisteitä. 4.1 Määritä suotimen 5 (z) impulssivaste h 5 (= suodinkertoimet). Muodosta freqzkomennolla suotimen 5 (z) amplitudi- ja vaihespektri. 4.2 Muodosta toinen impulssivaste h 6 vaihtamalla ensin impulssivasteen h 5 kaikkien arvojen etumerkki ja lisäämällä tämän jälkeen keskimmäiseen arvoon 1. Muodosta freqz-komennolla suotimen h 6 amplitudi- ja vaihespektri. 4.3 Muodosta impulssivasteesta h 5 kolmas impulssivaste h 7 vaihtamalla h 5 :ssä joka toisen arvon etumerkki. Muodosta freqz-komennolla suotimen h 6 amplitudi- ja vaihespektri.

TL5503 DSK, laboraatiot (1.5 op), K2005 4 Sovellus: DTMF Mm. näppäinpuhelinten signaloinnissa käytetään DTMF-tekniikkaa (engl. dual-tone multi-frequency), jossa tuotetaan kahden siniäänen yhdistelmä. Taulukossa 1 esitetään näppäimistön pysty- ja vaakarivejä vastaavat taajuudet normalisoituina taajuuksina (1 = f s ). Esimerkiksi numeroa 5 vastaavat sinitaajuudet 770 z ja 1336 z, jotka soivat yhtäaikaa. Vastaava signaali on x(n) = sin(2 π 770 n t s ) + sin(2 π 1336 n t s ). 1209 1336 1477 1633 697 1 2 3 A 770 4 5 6 B 852 7 8 9 C 941 * 0 # D Taulukko 1. DTMF-taajuudet näppäinpuhelimelle. 5.1 Kopioi sivulta http://www.tekniikka.oamk.fi/~jyrkila/tl5503.k2005.html (opintojakson webbisivu) tiedostot numero1.mat, numero2.mat ja numero3.mat työhakemistoosi. Jokainen tiedosto sisältää DTMF-tekniikalla muodostetun puhelinnumeron ja tallennuksessa käytetyn näytetaajuuden. 5.2 Lataa load-komennolla kopioimiesi tiedostojen sisältö Matlabiin. Piirrä ja kuuntele signaalit salainen1, salainen2 ja salainen3. uomaa, että load-komento lataa myös vastaavat näytetaajuudet f s1, f s2 ja f s3. Määritä tiedostojen sisältämät puhelinnumerot (huomaa komento specgram). Esitä mittauspöytäkirjassa tuloksena taulukko, joka on muotoa Tiedosto Numero Näytetaajuus Salainen1 xxx.. x f s1 Salainen2 xxx.. x f s2 Salainen3 xxx.. x f s3 Pohdi millaisella suodinratkaisulla voit selvittää (dekoodata) numerot DTMFsignaalista. Esitä mittauspöytäkirjassa suodinratkaisun lohkokaavio.