ЦОС_LR_2
.docxСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
Кафедра речевых информационных систем
ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛА
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
«Исследование эффективности метода подавления низкочастотных помех с помощью усредняющего фильтра»
Выполнил:
студенты группы № 5599 Болотнов Ф.В.
.
Проверил:
к.т.н. доцент Симончик К. К.
_________________________
Санкт-Петербург
2013
Цель работы: определение возможностей метода подавления низкочастотных помех с помощью линейного фильтра.
Задание № 1
По результатам моделирования построить зависимости:
а) соотношения сигнал/шум в выходной смеси от соотношения частот полезного сигнала и помехи; (частота помехи варьируется в пределах от 0,1 до 1,5; частота сигнала выбирается в пределах 15-30, амплитуда помехи превосходит амплитуду сигнала в 200-300 раз)
Код программы:
FSFN = [200 100 66.67 50 40 33.33 28.57 25 22.22 20 18.18 16.67 15.38 14.29 13.33];
SNROUT = [117 34.86 18.77 10.85 6.30 4.16 3.18 2.63 2.17 1.76 1.49 1.34 1.25 1.17 1.08];
figure;
plot(FSFN,SNROUT);
grid on;
xlabel('Частота сигнал/частота шум');
ylabel('Сигнал/шум');
Отношение частоты сигнал/шум к соотношению сигнал/шум на выходе
Вывод: Мы наблюдаем прямую зависимость соотношения частоты сигнала к частоте помехи от соотношения сигнала к помехе после обработки фильтром. Зависимость, судя по полученным данным, линейна и F(x)=y. Это объясняется принципом работы линейного фильтра высоких частот, который позволяет отсекать низкочастотную помеху. Соответственно, чем больше соотношение частот полезного сигнала и помехи тем проще отфильтровать полезный сигнал при использовании линейного фильтра ВЧ.
б) соотношения сигнал/шум на выходе от соотношения амплитуд помехи и полезного сигнала для фиксированных значений частоты помехи (например, 0,3; 0,5; 1,0; 1,5) (амплитуда помехи на входе варьируется от 2 до 500)
Код программы:
ASAN03 = [2 10 50 100 150 200 250 350 450 500];
SNROUT03 = [2343.45 468.69 93.74 46.86 31.26 23.45 18.77 13.42 10.45 9.41];
figure;
plot (ASAN03,SNROUT03);
grid on;
xlabel('Амплитуда помехи/амплитуда сигнала');
ylabel('Сигнал/шум');
ASAN05 = [2 10 50 100 150 200 250 350 450 500];
SNROUT05 = [779.58 155.92 31.2 15.62 10.44 7.85 6.30 4.55 3.58 3.24];
figure;
plot (ASAN05,SNROUT05);
grid on;
xlabel('Амплитуда помехи/амплитуда сигнала');
ylabel('Сигнал/шум');
Отношение амплитуд сигнал/шум к отношению сигнал/шум на выходе.
Вывод: Отношение амплитуды сигнала к амплитуде шумов в заданной полосе частот характеризует влияние помех сигнал.
Мы наблюдаем зависимость соотношения полезного сигнала к амплитуде помехи от соотношения сигнала к помехе после обработки фильтром. Зависимость, судя по полученным данным, изменяется по экспоненциальному закону. Из этого следует, что от увеличения соотношения амплитуд помехи и сигнала становится труднее выделить полезный сигнал.
Задание № 2
Разработать функциональную схему устройства, выполняющего фильтрацию сигналов.
Линейный фильтр, подавляющий низкочастотные помехи
