5. Демодуляция полученного сигнала и сравнение его с первоначальным сигналом
Структурная схема простейшего демодулятора, те без учета белого шума, выглядит следующим образом, рисунок 25.
Рисунок 25 – Структурная схема простейшего АД
После ПГ стоит ABS – блок для нахождения огибающей сигнала, ее нахождение в MATLAB выглядит следующим образом:
yout=abs(pg);
В результате мы получим следующее, рисунок 26.
Рисунок 26 – Огибающая полученного сигнала
Из рисунка 26 видно, что огибающая сигнала находится на высокой частоте и из нее сложно получить информацию, поэтому для этого на конце ставится цифровой фильтр нижних частот (ЦФНЧ), так как именно на низких частотах выделяют информацию.
Для этого воспользуемся процедурой – понижением частоты дискретизации сигнала (прореживание). Процесс прореживания сводится к пропусканию исходного сигнала через фильтр нижних частот (ФНЧ). В MATLAB это функция y = decimate(x,r), где y – выходной сигнал, x – входной, а r – во сколько раз хотим понизить частоту дискретизации. По умолчанию функция decimate использует ФНЧ Чебышева первого рода восьмого порядка.
Воспользуемся данной функцией и уменьшим частоту дискретизации в 10000 раз, данное число было получено экспериментально, в других случаях сохранялись ВЧ помехи или неточность сигнала.
r=10000
yout1=decimate(yout,r);
Изобразим полученный сигнал на выходе системы, рисунок 27.
Рисунок 27 – Сигнал на выходе системы
Теперь полученный сигнал сравним с исходным сигналом, рисунок 28.
Рисунок 28 – Сравнение полученного сигнала с исходным сигналом
По рисунку 28 видно, что у полученного сигнала поднята постоянная составляющая, это было получено в результате модуляции. Ошибку нам следует судить по трапеции, так как она является самой “быстрой”, передний и задний фронт трапеции сохранили свою пропорциональность относительно длительности самого импульса, что значит, мы получили сигнал, приближенный к исходному сигналу.
Заключение
В ходе работы были изучены основные принципы работы цифровой обработки сигналов: оцифровка, получение дискретного спектра, перенос спектра в область высших частот и так далее. Были получены навыки работы программного пакета MATLAB: создание функций, управление частотных и временных векторов, выдача графиков, описание графиков, модулирование процессов, создание фильтров. Данные навыки необходимы для разработчиков различных цифровых систем. Суть работы заключалась в оцифровке аналогового сигнала, его пропуск через простейший канал связи и получение его на выходе системы.
Список использованных источников
1. Сергиенко, Б.А. Цифровая обработка сигналов[Текст]/ Б.А. Сергиенко – СПб,; Питер, 2002. -608с.: ил..
2. Гоноровский, И.С. Радиотехнические цепи и сигналы [Текст]: Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М: Радио и связь, 1986. – 512с.: ил..
3. Солонина А. Моделирование цифровой обработки сигналов в ЦОС в MATLAB. Часть 9. Моделирование цифровых преобразователей Гильберта и дифференциаторов программными средствами и средствами GUI FDATool MATLAB: [Электронный ресурс]. URL: http://kit-e.ru/articles/cad/2009_07_106.php (дата обращения: 07.05.2017).
4. Материалы по продуктам MATLAB & Toolboxes: [Электронный ресурс]. URL: http://matlab.exponenta.ru/ (дата обращения: 07.05.2017).