blogy logo
login PRIHLÁS SA
BLOG deadawp
ČLÁNKY
DISKUSIE
3
SLEDUJETE BLOG
PHP, Arduino programátor
deadawp



Frekvenčné spektrum - MATLAB
pridal deadawp 10.1. 2020 o 2:15



Frekvenčné spektrum môže rekrezentovať jednotlivé spektrá signálu a analyzovať napríklad, či dochádza k tzv. aliasingu - prekrývaniu spektier. To má využitie pri návrhu číslicových filtrov a skúmaní ich vlastností. V tejto implementácii použijeme interpolátor (respektíve operáciu interpolácie) na pôvodné spektrum signálu, ktorý dokáže stlačiť pôvodné spektrum a do spektra vložiť kópiu (nazývame i nultú hodnotu). Predchádza aliasingu. V prípade vyšších interpolácii môžeme spektrum stlačiť ešte viac a vložiť vždy  L-1 (L mínus 1) kópii do spektra namiesto pôvodnej vzorky. L označuje stupeň interpolácie.

Script v prostredí MATLAB pracuje s menovitou frekvenciou signálu 1Hz. Nakoľko budeme pracovať s uhlovou (kruhovou) frekvenciou, potrebujeme si frekvenciu vyjadriť  v rad/s (možno vyjadriť aj ako s-1). Následne si určíme vzorkovaciu frekvenciu s hodnotou 2*uhlová frekvencia. Následne násobky vzorkovacej frekvencie do + i do - *2, *3. Tieto hodnoty budú následne slúžiť na reprezentáciu na x osi grafu. MATLAB umožňuje upraviť funkčné hodnoty osi x a y použitím xticks funkcie a následne funkciou xticklabels priradiť aj textové hodnoty - labely k jednotlivým hodnotám. Následne môžeme do čiarového grafu vykresliť spektrum pôvodného signálu. 

Vidíme, že v spektre nie je aliasing - prekrývanie spektier signálu. Následne vykonáme operáciu s interpolátorom, ktorý umožňuje stlačiť pôvodné spektrum o faktor L-1. Interpolátor má faktor L, ktorý sa na spektrum aplikuje. Všeobecne platí, že interpolátor do spektra vloží L-1 kópii, respektíve nultú zložku. Teda aby interpolátor zmenil spektrum, musí mať hodnotu minimálne, pri L=1 nedôjde ku zmene - stlačeniu pôvodného spektra signálu. V tejto implementácii sme použili faktor L=2 a L=3. Výsledkom sú spektrá, do ktorých sú vložené kópie a pôvodné spektrum je stlačené. Vzorkovacia frekvencia je nadvzorkovaná - vynásobená * faktor L.

Interpolátor má využitie predovšetkým v elektotechnike pri spracovaní a prenose signálov, napríklad pri odosielaní nadvzorkuje signál, čím predchádza prípadnej chybe, nakoľko rovnaký signál je nadvzorkovaný, t.j. môže ho reprodukovať vernejšie. 

Výstup celého grafu s priebehom hlavného spektra a interpolácii L=2, L=3:

Programová implementácia u autora: martinius96@gmail.com



Prístupov 4294
Kvalita článku
hlasov 0

PRÍSPEVKY
SLEDUJETE
Prosím prihláste sa pre možnosť pridania komentáru.
Prihláste sa, alebo použite facebook login facebook login
ĎALŠIE ČLÁNKY V BLOGU
Podpora ESP-IDF do projektu Hladinomer
[ 4.6.2021] (príspevkov 0)
WiFi termostat - Rozšírenie o manuálny r...
[ 28.3.2021] (príspevkov 0)
RFID DOMINATOR - stopky pre Airsoft | Pa...
[ 14.3.2021] (príspevkov 0)
Konfigurovateľné stopky - DOMINATOR pre ...
[ 7.3.2021] (príspevkov 0)
Hash, porovnanie reťazcov - MATLAB
[ 6.3.2021] (príspevkov 0)
Kružnicová trilaterácia - MATLAB
[ 6.3.2021] (príspevkov 0)
Hladinomer - úpravy finálnej verzie
[ 3.3.2021] (príspevkov 0)
Prenos cez Sigfox IoT sieť - Hladinomer ...
[ 9.1.2021] (príspevkov 0)
WiFi termostat - ESP8266 - 1.0.2.1 - JSO...
[ 6.1.2021] (príspevkov 0)