Задания на лабы 2007 / LABS / labview1_5 / Zadanie / ZADANIE2005
.docЗадание по лабораторным работам "Создание виртуальных инструментов для обработки сигналов с использованием пакета программ LabView." по курсу ЦОС на 2005 год.
Цель лабораторных работ – получить общее представление о пакете программ LabView, познакомиться с концепцией виртуальных инструментов и графического программирования, научиться конструировать собственные виртуальные инструменты используя пакет программ LabView. В отчетах по лабораторным работам должны присутствовать следующие разделы: постановка задачи, математическое решение задачи, диаграмма и панель виртуального прибора, подробное описание используемых виртуальных инструментов, а также SUB vi, необходимые графики, выводы. При разработке виртуального инструмента по лабораторной работе №4 необходимо предусмотреть запись и чтение сгенерированных сигналов в файле. Для этого необходимо ознакомиться в Help c с описанием работы с файлами в пакете Labview .
На панели прибора должны отображаться :
-
Исходный сигнал
-
Спектр мощности исходного сигнала
-
Отфильтрованный сигнал
-
Спектр мощности отфильтрованного сигнала
-
Амплитудно-частотная и фазовая характеристики фильтров.
Отчет должен быть набран в формате Microsoft Word (шрифтом Times New Roman 12p) .
1.Лабораторная работа № 1
Знакомство с пакетом LabView. Запуск демонстрационной программы.
Работа по пособию:
Запуск примера виртуального инструмента (VI) Frequence Response.VI. (Модуль1 ).
Разработка VI Digital Thermometer. ( Модуль2 ).
2.Лабораторная работа № 2
Разработка VI монитора температуры ( модуль 3 ).
Разработка VI анализа температуры (модуль 4 ),
(VI 3-pt average находится в библиотеке freqresp.llb в разделе Zadanie)
Разработка регулятора температуры ( модуль 5)
3.Лабораторная работа № 3
Построение виртуального инструмента, реализующего периодический сигнал с шумом
(модуль 6)
4.Лабораторная работа № 4
Формулы, массивы, циклы (модуль 7)
4.Лабораторная работа № 5
Самостоятельная разработка виртуального прибора для спектрального анализа и фильтрации сигналов.
№ бриг. |
Тип входного сигнала |
Тип шума |
Тип окна |
Фильтр |
Задача |
1 |
Синусоидальный |
Белый нормальный шум |
Ханнинга |
НЧ -фильтр |
Выделить чистый сигнал |
2 |
Сумма 2-х синусов разной частоты |
Белый нормальный шум |
Хеминга |
Полосовой фильтр БИХ |
Выделить одну синусоиду
|
3 |
Прямоугольные импульсы |
Шум с равномерной плотностью распределения |
Блэкмана |
Полосовой фильтр БИХ |
Выделить чистый сигнал |
4 |
Пилообразный сигнал |
Шум с равномерной плотностью распределения |
Треугольное |
Чебышева |
Выделить чистый сигнал |
5 |
Sinc(x)=sin(x*pi)/ (pi*x) |
Шум с равномерной плотностью распределения |
Прямоугольное |
НЧ фильтр |
Выделить чистый сигнал |
6 |
Периодические импульсы |
Белый нормальный шум |
Общее косинусоидаль- ное |
Бесселя |
Выделить чистый сигнал |
7 |
Синусоидальный |
Белый нормальный шум |
Блэкмана-Хэриса |
Чебышева |
Выделить чистый сигнал |
8 |
Прямоугольные импульсы |
Белый нормальный шум |
Ханнинга |
Полосовой фильтр БИХ |
Выделить чистый сигнал |
9 |
Сумма 3-х синусов разной частоты |
Шум с равномерной плотностью распределения |
Блэкмана |
Полосовой фильтр КИХ |
Выделить одну синусоиду |
10 |
Синусоидальный |
Белый нормальный шум |
треугольное |
ВЧ фильтр Чебышева |
Выделить чистый сигнал |
11 |
Периодические импульсы |
Белый нормальный шум |
Общее косинусоидаль- ное |
НЧ фильтр |
Выделить чистый сигнал |
№ |
|
12 |
Реализация БИХ НЧ фильтра. На вход подается синус, зашумленный белым шумом (можно регулировать SNR. частоту синуса , частоту среза фильтра, частоту дискретизации). Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал, отфильтрованный сигнал и их спектры. частотная характеристика фильтра. |
13 |
Реализация КИХ НЧ фильтра. На вход подается меандр, зашумленный равномерным шумом (можно регулировать SNR. частоту меандра , частоту среза фильтра, частоту дискретизации). Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал, отфильтрованный сигнал и их спектры. частотная характеристика фильтра. |
14 |
Сигнал является суммой 3-х синусов с разными частотами и амплитудой зашумленными белым шумом. При помощи ПФ Баттерворта необходимо выделить синусоиду с средней частотой. Должна быть возможность регулировать SNR, порядок фильтра и амплитуды синусов. Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал, отфильтрованный сигнал и их спектры. частотная характеристика фильтра. |
15 |
Сигналом является зашумленный белым шумом модулированный сигнал (произведение синуса и меандра). Используя фильтр Бесселя выделить информационный сигнал ( освободить от несущей). . Должна быть возможность регулировать SNR, порядок фильтра и амплитуды синусов. Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал, отфильтрованный сигнал и их спектры. частотная характеристика фильтра. |
16 |
Проанализировать характеристики различных окон (Ханнинга, Хемминга, Кайзера, треугольное окно. прямоугольное окно). Для исследования окон разработать VI включающий в себя генератор сигнала из двух синусоид с заданными частотой, амплитудой, длительностью и спектральный анализатор Суммарного сигнала , Должны присутствовать следующие графики : частотная хар-ка окон в логарифмическом и обычном масштабе, график суммарного сигнала и график амплитудного спектра суммарного сигнала. |
17 |
Продемонстрировать эффект переноса частот при невыполнении теоремы Котельникова. Можно регулировать частоту синуса и частоту дискретизации. Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал и его спектр. |
18 |
Закодировать сигнал, используя дельта-модуляцию. Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал , восстановленный сигнал и ошибка восстановления. Должна быть возможность задавать пороги и уровни квантователя. |
19 |
Оценить спектральную плотность случайного процесса (зашумленный белым шумом синус ) , используя периодограмму. Применить методы улучшения оценок (осреднение по времени и частоте). . Должна быть возможность регулировать SNR. Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал, его спектр и оцененный спектр). |
20 |
Определить временную задержку в эхо-сигнале y(t)= x(t)+x(t-t) и восстановить исходный сигнал. Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал, его спектр и восстановленный сигнал и его спектр. |
21 |
Определения наличия постоянной составляющей в случайном процессе. Y(t)=a+x(t), где x(t) – белый шум. a- постоянная составляющая, появляющаяся в случайное время. Прибор должен иметь индикатор, показывающий наличие составляющей, допускать регулировку SNR. Должны присутствовать следующие графики : исходный сигнал, контрольный индикатор, показывающий наличие постоянной составляющей в сигнале. |
22 |
Построить прибор, определяющий основные характеристики двух стационарных случайных процессов (среднее, стандартное отклонение, корреляционную функцию, оценку плотности распределения). Случайные процессы – две зашумленные белым шумом синусоиды с разной частотой и фазой. Прибор должен допускать регулировку амплитуд, частот и фазу одной синусоиды , а так же SNR. Должны присутствовать следующие графики : исходные сигналы, корреляционная функция., гистограммы распределений и статистические характеристики. |