Цифровая обработка сигналов в LabVIEW : учебное пособие (1500,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Стр.10

Стр.11

Стр.12

Стр.13

Стр.14

Стр.15

Стр.16

УДК 681.3.06(075.8) ББК 32.973.26-108.2 Ф33 Р е ц е н з е н т ы: кафедра «Радиоэлектронные системы» Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса, г. Шахты Ростовской области, заведующий кафедрой, канд. техн. наук, профессор В. И. Марчук; доктор техн. наук, профессор кафедры радиофизики Волгоградского государственного университета В. Д. Захарченко Ф33 Федосов, Валентин Петрович. Цифровая обработка сигналов в LabVIEW : учебное пособие / В. П. Федосов, А. К. Нестеренко ; под ред. В. П. Федосова. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 470 с. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10". — Текст : электронный. ISBN 978-5-89818-396-7 Учебное пособие содержит материалы для освоения программно-аппаратных средств National Instruments по спектральному анализу, применению окон сглаживания, узлов цифровых систем связи, синтезу и анализу цифровых фильтров, программированию и тестированию сигнальных процессоров, программированию ПЛИС, виброакустическому анализу, проектированию цифровых фильтров, сопряжению LabVIEW с другими программными средствами для цифровой обработки сигналов. Пособие предназначено для студентов, магистрантов, аспирантов и специалистов, изучивших начальный курс LabVIEW. УДК 681.3.06(075.8) ББК 32.973.26-108.2 Электронное издание на основе печатного издания: Цифровая обработка сигналов в LabVIEW : учебное пособие / В. П. Федосов, А. К. Нестеренко ; под ред. В. П. Федосова. — Москва : ДМК Пресс, 2013. — 470 с. — ISBN 978-5-94074-967-7. — Текст : непосредственный. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-89818-396-7 © Федосов В. П., Нестеренко А. К. © Оформление, ДМК Пресс

Стр.3

СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ............................................................................................ 16 1 Введение в цифровую обработку сигнала и анализ в LabVIEW ...... 18 2 Цифровая связь и LabVIEW .................................................................... 27 2.1. Обычный цифровой приемник .......................................................... 30 2.2. Приемник подвыборки ...................................................................... 31 Резюме ..................................................................................................... 36 3 Получение сигнала в LabVIEW ............................................................... 38 3.1. Сигнал в обычном цифровом приемнике ........................................... 38 3.2. Сигнал в цифровом приемнике с прореживанием выборки .............. 43 3.2.1. Выбор частоты дискретизации.......................................................... 45 3.2.2. ОСШ при прореживании выборки.................................................... 46 3.2.3. Прореживание выборки и спектральное размещение сигнала ............. 53 3.3. Другие методы дискретизации .......................................................... 54 3.3.1. Цифровой осциллограф .................................................................. 55 3.3.2. Анализатор спектра радиосигнала .................................................... 55 3.3.3. Карта дискретизации аналогового сигнала ......................................... 56 3.3.4. Звуковая карта ................................................................................ 56 Резюме ..................................................................................................... 57 4 Цифровая фильтрация(Digital Filtering) ................................................ 60 4.1. Введение в фильтрацию ..................................................................... 60 4.2. Преимущества цифровой фильтрации по сравнению с аналоговой фильтрацией........................................................................ 60

Стр.4

4 Цифровая обработка сигналов в LabVIEW 4.3. Классификация цифровых фильтров ................................................... 61 4.3.1. Импульсная характеристика (Impulse Response) ................................. 61 4.3.2. Классификация фильтров по импульсной характеристике .................... 62 4.3.3. Коэффициенты фильтра .................................................................... 63 4.3.4. Характеристики идеальных фильтров................................................. 63 4.3.5. Практические (неидеальные) фильтры ............................................... 65 4.3.6. Полоса перехода ........................................................................... 65 4.4. Пульсации АЧХ в полосе пропускания и в полосе ослабления .......... 65 4.5. Частота дискретизации ...................................................................... 67 4.6. КИХфильтры ...................................................................................... 67 4.6.1. Отводы (Taps) ................................................................................. 68 4.6.2. Проектирование КИХфильтров ....................................................... 68 4.6.3. Проектирование КИХфильтров с помощью окон (Windowing) ............ 72 4.6.4. Проектирование оптимальных КИХфильтров на основе использования алгоритма ParksMcClellan .................................... 73 4.6.5. Проектирование Equiripple КИХфильтров на основе использования алгоритма ParksMcClellan .................................... 73 4.6.6. Проектирование узкополосных КИХфильтров .................................. 74 4.6.7. Проектирование широкополосных КИХфильтров ............................. 76 4.7. БИХ(IIR)фильтры ................................................................................ 77 4.7.1. Каскадная форма БИХфильтрации .................................................... 78 4.7.2. Фильтрация второго порядка ........................................................... 79 4.7.3. Фильтрация четвертого порядка ....................................................... 80 4.7.5. Типы БИХфильтров ......................................................................... 81 4.7.6. Минимизация пиковой ошибки ......................................................... 81 4.7.7. Фильтры Баттерворта (Butterworth)................................................... 81 4.7.8. Фильтры Чебышева ......................................................................... 82 4.7.9. Фильтры Чебышева II ...................................................................... 82 4.7.10. Эллиптические фильтры ................................................................. 84 4.7.11. Фильтры Бесселя .......................................................................... 85 4.7.12. Проектирование БИХфильтров ..................................................... 85 4.7.13. Характеристики БИХфильтра в LabVIEW .......................................... 87 4.7.14. Переходный отклик ....................................................................... 88 4.8. Сравнение КИХ и БИХфильтров ....................................................... 88 4.9. Нелинейные фильтры ......................................................................... 89 4.10. Выбор проекта цифрового фильтра ................................................. 91 5 Спектральный анализ .............................................................................. 93 5.1. Различия между частотной областью и временной областью ............. 93 5.2. Отношения Парсеваля ....................................................................... 95

Стр.5

Содержание 5 5.3. Преобразование Фурье..................................................................... 95 5.4. Дискретное преобразование Фурье ................................................. 97 5.4.1. Отношения между выборками из N отсчетов в области частот и в области времени ........................................................ 97 5.4.2. Пример ДПФ ................................................................................. 98 5.4.3. Информация об амплитуде и фазе...................................................100 5.4.4. Частотный интервал между выборками ДПФ ....................................101 5.5. Основные принципы БПФ ................................................................ 103 5.5.1. Вычисление частотных составляющих .............................................. 104 5.5.2. Быстродействие БПФ .................................................................... 104 5.5.3. Дополнение нулями ...................................................................... 105 5.5.4. Виртуальный прибор БПФ (VI FFT) ...................................................106 5.5.5. Отображение частотной информации после преобразования ...........106 5.5.6. Двухстороннее БПФ, центрированное относительно постоянной составляющей ..................................................................... 108 5.5.7. Математическое представление двустороннего БПФ, центрированного относительно постоянной составляющей ....................... 108 5.5.8. Создание двустороннего БПФ с постоянной составляющей в центре ...............................................................................................109 5.6. Спектр мощности............................................................................. 111 5.6.1. Преобразование двустороннего спектра мощности в односторонний спектр мощности ......................................................... 112 5.6.2. Потеря фазовой информации ......................................................... 113 5.6.3. Вычисления на основе спектра ....................................................... 114 5.6.4. Оценка мощности и частоты .......................................................... 114 5.6.5. Вычисление шумового уровня и спектральная плотность мощности ............................................................................................. 115 5.6.6. Вычисление амплитудных и фазовых спектров .................................. 116 5.6.7. Вычисление амплитуды в вольтах среднеквадратических значений (Вrms) и начальной фазы в градусах ............................................ 118 5.6.8. Частотная характеристика .............................................................. 118 5.7. Перекрестный (взаимный) спектр мощности (Cross Power Spectrum) ............................................................................................... 119 5.7.1. Частотная характеристика и анализ четырехполюсников ................... 120 5.7.2. Частотная характеристика .............................................................. 120 5.7.3. Импульсная характеристика ........................................................... 121 5.8. Функция когерентности.................................................................... 121 5.9. Работа с окнами ............................................................................... 122 5.10. Усреднение для улучшения измерений .......................................... 123 5.10.1. Среднеквадратическое усреднение (RMS Averaging) ...................... 123 5.10.2. Векторное усреднение (Vector Averaging) ..................................... 124 5.10.3. Пиковое усреднение (Peak Hold).................................................. 124

Стр.6

6 6 Примеры спектрального анализа в LabVIEW .................................... 128 6.1. Преобразования низкого уровня в области частоты ........................ 128 6.1.1. Простое БПФ ............................................................................... 130 6.1.2. Улучшенное БПФ ......................................................................... 132 6.2. Анализ результатов ДПФ ................................................................. 135 6.2.1. Спектральная утечка ...................................................................... 135 6.2.2. Дискретизация формы окна ........................................................... 135 6.3. Спектральные преобразования высокого уровня ............................ 140 6.4. Добавление обычных кодов C к LabVIEW ......................................... 143 6.5. Инструменты (Toolset) для спектральных измерений ....................... 147 Резюме ................................................................................................... 148 7 Окна сглаживания (Smoothing windows) ........................................... 149 7.1. Растекание спектра .......................................................................... 149 7.1.1. Дискретизация целого числа периодов ........................................... 151 7.1.2. Дискретизация с нецелым числом периодов ................................... 152 7.2. Сигналы с окнами ............................................................................. 154 7.3. Характеристики сигналов с различными окнами сглаживания .............. 158 7.3.1. Основной лепесток спектра окна сглаживания ................................. 159 7.3.2. Боковые лепестки спектра окна сглаживания ....................................160 7.4. Прямоугольное окно (None) ............................................................ 161 7.5. Окно Хэннинга (Hanning) ................................................................. 161 7.6. Окно Хемминга (Hamming) .............................................................. 162 7.7. Окно Кайзера – Бесселя (Kaiser – Bessel) ......................................... 163 7.8. Треугольное окно (Triangle) .............................................................. 164 7.9. Окно с плоской вершиной (Flat Top) ................................................ 164 7.10. Экспоненциальное (Exponential) окно ........................................... 165 7.11. Окно для спектрального анализа против окна для проектирования коэффициентов фильтра .........................................166 7.11.1. Спектральный анализ ...................................................................166 7.11.2. Окна для проектирования коэффициентов КИХфильтра .................. 167 7.12. Выбор правильного окна сглаживания ........................................... 168 7.13. Масштабирование окон сглаживания ............................................. 169 Цифровая обработка сигналов в LabVIEW 5.11. Взвешивание (Weighting) ................................................................ 124 5.12. Обнаружение эхосигнала (Echo Detection).................................... 125

Стр.7

Содержание 8 Многоскоростная обработка сигналов в LabVIEW.......................... 171 8.1. Повышение частоты дискретизации ................................................. 171 8.2. Уменьшение частоты дискретизации ................................................ 173 8.3. Фильтры передискретизации ........................................................... 175 8.3.1. Фильтры полуполосы..................................................................... 177 8.3.2. Полифазные фильтры ..................................................................... 179 Резюме ................................................................................................... 181 9 Генерация сигналов в LabVIEW............................................................ 183 9.1. Основные функции .......................................................................... 183 9.2. Синусоиды ....................................................................................... 185 9.2.1. Комплексный преобразователь ...................................................... 185 9.2.2. Функция sinc(x) ............................................................................. 186 9.2.3. Линейночастотномодулированная (ЛЧМ) последовательность ........ 188 9.3. Генерация моделей канала связи ......................................................190 9.3.1. Распределение Рэлея ....................................................................190 9.3.2. Белый гауссовский шум ................................................................. 191 9.4. Формирование символов ................................................................ 193 Резюме ................................................................................................... 195 10 Cборка узлов системы связи ............................................................... 197 10.1. Модулятор ..................................................................................... 198 10.2. Демодулятор .................................................................................200 10.3. Искажения в канале ........................................................................ 204 10.4. Обнаружение и восстановление сигнала ...................................... 210 10.4.1. Обнаружение и согласованная фильтрация ................................... 210 10.4.2. Пороговые решения ................................................................... 213 10.5. Синхронизация .............................................................................. 213 10.5.1. Синхронизация по времени ......................................................... 213 10.5.2. Синхронизация по частоте ........................................................... 215 10.6. Модуляция в NI Toolset ................................................................... 216 Резюме ................................................................................................... 218 11 Оптимизация обработки сигналов в LabVIEW .................................. 219 7

Стр.8

8 Цифровая обработка сигналов в LabVIEW 11.1. Общие руководящие принципы кодирования в LabVIEW .............. 219 11.2. Подсказки в обработке сигналов ................................................... 221 11.2.1. Линейная свертка на основе БПФ ................................................. 221 11.2.2. Реальное БПФ ............................................................................ 222 11.3. Дальнейшие применения цифровой обработки сигналов в LabVIEW................................................................................................ 224 11.3.1. Корни дифференциального уравнения .......................................... 226 11.3.2. Линейный прогнозирующий шифровальщик речи .......................... 226 Резюме ................................................................................................... 230 12 Сопряжение LabVIEW с другими программными продуктами для обработки цифровых сигналов. Пакет LabVIEW Simulation Interface Toolkit ...................................................................................... 231 12.1. Тестирование моделей с использованием интерфейса LabVIEW .................................................................................................. 232 12.2. Дополнительные возможности по тестированию моделей ............ 232 12.3. Импортирование моделей из Simulink в LabVIEW........................... 235 12.4. Перенос модели в систему реального времени ............................ 235 13 Тестирование и программирование цифровых сигнальных процессоров (DSP) в LabVIEW ............................................................ 237 13.1. Пакет LabVIEW DSP Test Toolkit ........................................................ 237 13.1.1. Функции автоматизации CCS ......................................................... 237 13.1.2. Обмен данными с кодом DSP ........................................................ 238 13.1.3. Функции углубленного тестирования сигнальных процессоров (DSP Test Advanced VIs) ..................................................... 238 13.2. Пакет LabVIEW DSP Module ............................................................. 239 13.2.1. Поддерживаемые аппаратные средства ........................................ 239 13.2.2. Области применения ................................................................... 240 14 Виброаккустический анализ в LabVIEW ............................................ 243 14.1. Функциональные возможности Sound and Vibration Toolkit ........... 243 14.2. Поддерживаемые аппаратные средства ........................................ 246 14.3. Перечень и описание виртуальных приборов и функций, входящих в пакет ..................................................................................... 246

Стр.9

Содержание 9 14.3.1. Масштабирование ...................................................................... 246 14.3.2. Калибровка ................................................................................ 246 14.3.3. Тестирование (измерение) уровней сигналов ................................ 247 14.3.4. Взвешивание .............................................................................. 248 14.3.5. Интегрирование ......................................................................... 248 14.3.6. Генерация .................................................................................. 249 14.3.7. Уровень вибрации ...................................................................... 250 14.3.8. Уровень звука ............................................................................. 250 14.3.9. Октавный анализ ......................................................................... 250 14.3.10. Частотный анализ ...................................................................... 251 14.3.11. Анализ переходных процессов .................................................. 251 14.3.12. Каскадный график ...................................................................... 251 14.3.13. Гармонический анализ ............................................................... 251 14.3.14. Анализ искажений ..................................................................... 251 14.3.15. Чистый тон ............................................................................... 253 15 Программирование ПЛИС (FPGA) в LabVIEW ................................... 254 15.1. Реконфигурируемые устройства ввода/вывода (RIO) ..................... 255 15.2. Создание проектов ........................................................................ 256 15.3. Последовательность программирования ПЛИС ............................ 258 Резюме ...................................................................................................260 16 Инструментарий проектирования цифровых фильтров в LabVIEW ................................................................................................ 261 16.1. Введение в инструментарий проектирования цифровых фильтров в LabVIEW ................................................................................ 261 16.1.1. Краткий обзор процесса проектирования цифрового фильтра ........ 261 16.1.2. Краткий обзор инструментария LabVIEW для проектирования цифрового фильтра .................................................. 262 16.1.3. Обобщенный метод Ремеза и перечень pх норм синтеза алгоритмов ........................................................................................... 262 16.1.4. Большой выбор структур фильтра ................................................. 263 16.1.5. Специальное проектирование цифрового фильтра ......................... 263 16.1.6. Проектирование фильтра с фиксированной запятой ....................... 263 16.1.7. Создание кода для ПЛИС (FPGA) и цифровых сигнальных процессоров (DSP)................................................................................ 264 16.1.8. Проектирование многоскоростных цифровых фильтров ................. 264

Стр.10

10 Цифровая обработка сигналов в LabVIEW 16.1.9. Всесторонние инструментальные средства анализа........................ 264 16.1.10. Заметки к пользовательской расширенной библиотеке анализа в LabVIEW (Current LabVIEW Advanced Analysis Library Users) ................................................................................................... 264 16.2. Основы проектирования цифровых фильтров ............................... 265 16.2.1. Применение цифровых фильтров ................................................. 265 16.2.2. Терминология цифрового фильтра ................................................ 266 16.2.3. Свойства фильтра ........................................................................ 266 16.2.4. КИХ и БИХфильтры ................................................................... 267 16.2.5. Математические определения ...................................................... 267 16.2.6. Различие КИХ и БИХфильтров .................................................... 268 16.2.7. Свойства КИХ и БИХфильтров. Технические требования для цифровых фильтров .......................................................................... 269 16.2.8. Тип фильтра ................................................................................ 269 16.2.9. Частота дискретизации ................................................................ 269 16.2.10. Технические требования к фильтру ............................................. 269 16.2.11. Методы проектирования ............................................................ 270 16.2.12. Анализ цифрового фильтра ........................................................ 272 16.2.13. Полюса и нули .......................................................................... 273 16.2.14. Поле нулей и полюсов ............................................................... 273 Резюме ................................................................................................... 274 16.3. Основы проектирования фильтра с плавающей запятой ................ 275 16.3.1. Типичный процесс проектирования цифрового фильтра с плавающей запятой.............................................................................. 275 16.3.2. Проектирование фильтров с плавающей запятой ............................ 276 16.3.3. Ввод технических характеристик фильтра ...................................... 276 16.3.4. Ввод технических характеристик фильтра в цифровом управлении, основанном на текстовом интерфейсе ................ 276 16.3.5. Ввод технических характеристик фильтра в графическом интерфейсе .......................................................................................... 278 16.3.6. Выбор метода проектирования .................................................... 278 16.3.7. Анализ проекта фильтра .............................................................. 280 16.3.8. Частотная характеристика ............................................................ 280 16.3.9. Поле нулей и полюсов ................................................................. 280 16.3.10. Определение порядка фильтра .................................................. 280 16.3.11. Пример. Проектирование ФНЧ цифрового фильтра согласно параметрам ............................................................................ 281 16.3.12. Пример. Фильтрация ................................................................. 282 Резюме ................................................................................................... 282 16.4. Основы проектирования фильтра с фиксированной запятой............. 284

Стр.11

Содержание 11 16.4.1. Типичный процесс проектирования цифрового фильтра с фиксированной запятой ....................................................................... 284 16.4.2. Осуществление фильтров с фиксированной запятой ....................... 285 16.4.3. Выбор структуры фильтра ............................................................ 287 16.4.4. Выбор структуры для КИХфильтров.............................................. 287 16.4.5. Выбор структуры для БИХфильтров.............................................. 288 16.4.6. Использование лестничных структур............................................. 288 16.4.7. Метод проектирования структуры по умолчанию ........................... 289 16.4.8. Моделирование фильтров с фиксированной запятой....................... 289 16.4.9. Квантователи моделирования ....................................................... 291 16.4.10. Установка wl и iwl ..................................................................... 292 16.4.11. Установка режима переполнения ................................................ 293 16.4.12. Установка режима округления .................................................... 293 16.4.13. Установка квантователей вручную ............................................... 293 16.4.14. Проверка достоверности фильтров с фиксированной запятой ....... 294 16.4.15. Анализ фильтра с фиксированной запятой .................................... 294 16.4.16. Пример. Анализ фильтра с фиксированной запятой ...................... 295 16.4.17. Моделирование фильтра с фиксированной запятой ...................... 296 16.4.18. Пример. Моделирование фильтра с фиксированной запятой ............. 298 16.4.19. Генерация кода .........................................................................300 16.4.20. Извлечение целочисленных коэффициентов фильтра с фиксированной запятой ....................................................................... 301 16.4.21. Производство кода C для фильтра с фиксированной запятой ............. 301 16.4.22. Производство кода LabVIEW фильтра с фиксированной запятой ................................................................................................. 303 16.4.23. Структура целочисленных кодов LabVIEW Code SCTLOptimized LabVIEW FPGA ................................................................ 303 16.4.24. Код SCTLOptimized LabVIEW FPGA ............................................. 303 16.4.25. Пример. Генерация кода LabVIEW для ПЛИСУстройства из модели фильтра с фиксированной запятой ............................................ 306 Резюме ................................................................................................... 308 16.5. Расширенные и специальные проекты фильтра.............................. 309 16.5.1. Фильтры с линейной ФЧХ и минимальнофазовые ........................... 309 16.5.2. Математическое определение ...................................................... 310 16.5.3. Типы КИХфильтров с линейной ФЧХ ............................................. 310 16.5.4. Эксперимент с различными типами ............................................... 311 16.5.5. Пример КИХфильтра с линейной ФЧХ .......................................... 311 16.5.6. Преобразователи Гильберта (Hilbert) ........................................... 312 16.5.7. Преобразователя Гильберта типа IV .............................................. 313 16.5.8. Преобразователь Гильберта типа III .............................................. 314 16.5.9. Дифференциаторы ..................................................................... 315

Стр.12

12 Цифровая обработка сигналов в LabVIEW 16.5.10. Дифференциатор типа IV ........................................................... 316 16.5.11. Дифференциаторов типа III ........................................................ 316 16.5.12. Фильтрпробка и пиковый фильтр ............................................... 318 16.5.13. Пример фильтрапробки ........................................................... 318 16.5.14. Гребенчатые фильтры ................................................................ 320 16.5.15. Пример гребенчатого фильтра ................................................... 321 16.5.16. Фильтры с произвольной формой АЧХ ........................................ 323 16.5.17. КИХфильтр с линейной ФЧХ и произвольной АЧХ ....................... 324 16.5.18. Пример фильтра с произвольной АЧХ ......................................... 324 16.5.19. Пример инверсного компенсационного sincфильтра ................... 325 16.5.20. БИХфильтр с произвольной АЧХ ............................................... 326 16.5.21. Компенсатор групповой задержки .............................................. 327 16.5.22. Пример компенсатора групповой задержки ................................ 327 16.5.23. Узкополосные КИХфильтры ....................................................... 329 16.5.24. Пример узкополосного фильтра ................................................. 332 Резюме ................................................................................................... 332 16.6. Многоскоростные цифровые фильтры........................................... 334 16.6.1. Основы многоскоростной цифровой фильтрации .......................... 334 16.6.2. Повторная дискретизация ............................................................ 335 16.6.3. Децимация ................................................................................. 335 16.6.4. Пример фильтра децимации ........................................................ 336 16.6.5. Интерполяция ............................................................................ 337 16.6.6. Пример интерполирующего фильтра............................................ 339 16.6.7. Многоскоростные многоступенчатые фильтры ............................... 340 16.6.8. Многоступенчатый фильтр децимации ........................................... 340 16.6.9. Гребенчатые каскадные фильтрыинтеграторы (CIC) ....................... 341 16.6.10. Фильтр c нулевой ФЧХ .............................................................. 342 16.6.11. Разработка многоскоростного фильтра ....................................... 344 16.6.12. Одноступенчатый проект многоскоростного фильтра ................... 344 16.6.13. Проектирование многоступенчатых многоскоростных фильтров .............................................................................................. 346 16.6.14. Проектирование фильтра Найквиста ........................................... 347 16.6.15. Фильтры Найквиста ................................................................... 348 16.6.16. Фильтры «поднятый косинус» ..................................................... 348 16.6.17. Фильтры полуполосы (halfband) ................................................. 349 16.6.18. Анализ многоскоростных фильтров ............................................. 350 16.6.19. Обработка сигналов в многоскоростном фильтре ........................ 350 Резюме ................................................................................................... 350 16.7. Современные методы проектирования фильтров .......................... 351 16.7.1. Проектирование методом Ремеза (Remez) .................................... 351

Стр.13

Содержание 13 16.7.2. Использование ВП Remez Design .................................................. 351 16.7.3. Определение заданной передаточной функции ............................. 352 16.7.4. Определение порядка фильтра .................................................... 353 16.7.5. Выбор типа фильтра .................................................................... 353 16.7.6. Симметричные и несимметричные типы фильтра ............................ 353 16.7.7. Дифференциатор и типы фильтра Гильберта .................................. 354 16.7.8. Минимальнофазовый и максимальнофазовый типы фильтра ............ 354 16.7.9. Аппроксимация АЧХ КИХфильтра ................................................ 354 16.7.10. Проектирование минимальнофазовых и максимальнофазовых КИХфильтров..................................................... 355 16.7.11. Проектирование минимальнофазовых и максимальнофазовых фильтров в ВП DFD Remez Design .......................... 357 16.7.12. Полосовой фильтр единственной точки по частоте ....................... 357 16.7.13. Точная установка значений передаточной функции ....................... 358 16.7.14. Ограничение пульсаций АЧХ...................................................... 361 16.7.15. Метод Least Pth Norm Design ....................................................... 363 16.7.16. Использование ВП DFD Least Pth Norm Design ............................... 365 16.7.17. Определение заданной передаточной функции ........................... 365 16.7.18. Определение порядка фильтра ................................................... 365 16.7.19. Определение порядка нормы .................................................... 365 16.7.20. Определение ограничения радиуса полюса ................................ 366 16.7.21. Проектирование КИХфильтров с минимальной величиной pй нормы и линейной ФЧХ .................................................................... 366 16.7.22. Проектирование БИХфильтров с приблизительно линейной ФЧХ ....................................................................................... 367 16.7.23. Проектирование минимальнофазового и максимальнофазового БИХфильтра ..................................................... 367 Резюме ................................................................................................... 369 16.8. Проектирование КИХфильтра....................................................... 371 16.8.1. Описание задачи ........................................................................ 371 16.8.2. Реализация фильтров в LabVIEW .................................................... 371 17 Машинное зрение в LabVIEW............................................................... 381 17.1. Интерактивный помощник NI Vision Assistant ................................. 381 17.2. Использование библиотеки IMAQ Vision в задачах машинного зрения ................................................................... 382 17.2.1. Последовательность создания приложений IMAQ Vision ................. 383 17.2.2. Шаги по обработке изображений................................................. 386

Стр.14

14 Цифровая обработка сигналов в LabVIEW 18 Использование LabVIEW в телекоммуникации. Пакет NI Modulation Toolkit .................................................................. 389 18.1. Использование функций библиотеки NI Modulation Toolkit при построении цифровых систем связи ................................................ 390 18.2. Кодирование ................................................................................. 390 18.3. Модуляция ...................................................................................... 392 18.4. Преобразование (повышение) частоты ......................................... 393 18.5. Ухудшения (потери) ....................................................................... 393 18.6. Преобразование (понижение) частоты ......................................... 393 18.7. Демодуляция .................................................................................. 393 18.8. Компенсация потерь ...................................................................... 394 18.9. Декодирование ............................................................................. 395 18.10. Измерение .................................................................................. 395 18.11. Визуализация ................................................................................ 395 Приложение 1 Разработка алгоритмов на основе использования LabVIEW MathScript: Часть 1 – Ветви LabVIEW 8 MathScript ........................... 397 П1.1. Что такое MathScript? .................................................................... 397 П1.2. Ветвь LabVIEW – программа MathScript ......................................... 398 П1.3. Введение в LabVIEW и Графическое программирование (Graphical Programming) ......................................................................... 398 П1.4. Использование ветви MathScript для разработки алгоритмов ............ 402 П1.5. Окно LabVIEW MathScript ............................................................... 407 Приложение 2 Справочник виртуальных приборов ВП [10] в телекоммуникациях ............................................................................ 411 Приложение 3 Лабораторная работа. Прохождение случайных колебаний через линейные цепи и исследование явления нормализации ...... 440 Литература для углубленного изучения .................................................. 446 Вопросы для самоконтроля .................................................................... 447 Описание средств для проведения исследования .................................. 447

Стр.15

Содержание 15 Задание на предварительное внеаудиторное исследование .................. 450 Задание на лабораторное исследование ............................................... 451 Содержание отчета о проведении исследования ................................... 451 Контрольные вопросы ............................................................................ 452 Заключение ............................................................................................ 453 Список литературы ............................................................................... 454 Список литературы ............................................................................... 456

Стр.16