" > آموزش نرم افزار متلب - بخش دوم پردازش سیگنال | همیار پروژه| آموزش پردازش سیگنال در متلب
با ما تماس بگیرید
ساعت : 8 الی 23
09117983709 - 09330859275
(مشاوره و سفارش پروژه)
totop

آموزش نرم افزار متلب – بخش دوم پردازش سیگنالسه شنبه ۲۳, اردیبهشت ۱۳۹۹

آموزش متلب در همیارپروژه

آشنایی با محیط Matlab

در ادامه آموزش های سایت همیارپروژه برنامه نویسی متلب ارائه خواهد شد .آموزشها از مقدماتی تا پیشرفته ادامه دارد و ما به شما کدنویسی در نرم افزار متلب را یاد خواهیم داد. با ما همراه باشید.

آموزش متلب در همیارپروژه

 

سیگنال DTMF

تمام با سیگنال هایی که به هنگام فشردن دکمه های تلفن از گوشی می شنویم آشنایی داریم. به این سیگنال ها به اصطلاح سیگنال های DTMF گویند. در حالت کلی ۱۲ سیگنال DTMF متفاوت بر روی صفحه کلید تلفن وجود دارد البته با توجه به حرف های A,B,C,D تعداد کل سیگنال های DTMF به ۱۶ می رسد.

از طرفی میدانید که سیگنال های DTMF از ترکیب دو موج سینوسی با فرکانس های مختلف تشکیل شده است . به عنوان مثال با فشردن کلید ۱ سبب ایجاد صدا می شوید که از ترکیب دو موج سینوسی با فرکانس های ۶۹۷ هرتز و ۱۲۰۹ هرتز تشکیل شده اند. در جدول زیر فرکانس های تشکیل دهنده تمام ۱۲ سیگنال DTMF نمایش داده شده است.

سیگنال های A,B,C,D نیز با اضافه نمودن ستون ۱۶۳۳ هرتزی می تواند تولید شود. در این فرآیند نحوه انتخاب فرکانس به صورت زیر می باشد:

  • هیچ یک از فرکانس ها مضربی از فرکانس دیگری نیستند.
  • اختلاف هیچ دو فرکانسی برابر با مقدار فرکانس دیگری در جدول نیست
  • جمع هیچ دو فرکانسی برابر با مقدار فرکانسی دیگری در جدول نمی باشد.

شکل موج تمام دوازده سیگنال در شکل زیر به نمایش گذاشته شده است.

اکنون کد نویسی تولید سیگنال DTMF مر بوط به کلید ۱ را در نرم افزار متلب بیان می نماییم:

سایر سیگنال های DTMF نیز به همین ترتیب تولید می شوند و تنها تفاوت آنها تغییر مقادیر فرکانس موج ها می باشد.آشنایی و تمرین بر روی سیگنال ها ی DTMF می تواند برای افرادی که به تازگی پا به دنیای سیگنال دیجیتال نهاده اند عالی باشد.

ترکیب, تفکیک و انطباق

ماهیت سیستم های خطی به گونه ای است که ترکیب سیگنال ها در آن تنها با تغییر مقیاس نمودن و جمع شدن آنها امکان پذیر می باشد. در واقع سیگنالی که ما در خروجی یک سیستم خطی می توانیم ببینیم حاصل این عملیات می باشد.  در واقع به این عمل Synthesis گویند وهنگامی که سیگنال ورودی را به چند سیگنال تفکیک ناییم به معنای عکس Synthesis می باشد. که به آن Decomposition گفته می شود. این یک نکته مهم و بسیار پرکاربرد است که می توان چند سیگنال را با یکدیگر ترکیب نمود و حاصل یک سیگنال واحد شود و برعکس هم امکان پذیر می باشد که یک سیگنال را می توان به چندین سیگنال تفکیک نمود. در شکل زیر مفهوم ترکیب و تفکیک نمایش داده می شود.

انطباق

بعد از آشنایی با مفهوم ترکیب و تفکیک به بررسی مفهوم پردازش سیگنال یعنی انطباق می پردازیم . این مفهوم به ما کمک می نماید که درک صحیحی نسبت به سیگنال ها داشته باشیم و با دید بهتری به آنالیز سیگنال دیجیتالی بپردازیم. به مثال زیر دقت کنید:

سیگنال x وارد سیستم خطی می شود و در نهایت سیگنال y خارج می شود . همانطور که در این شکل مشاهده می نمایید می توانیم سیگنال ورودی را به سیگنال های قابل فهم تر و ساده تر تفکیک نماییم پس می توان گفت که هر یک از این سیگنالهای تفکیک شده وارد سیستم می شود وحاصل آنها سیگنال خروجی را نتیجه میدهد.

مهمترین مطلب در این بخش نهفته است که مفهوم انطباق را می توانیم از آن استنباط نماییم. سیگنالی که با تفکیک شدن سیگنال ورودی به سیگنال های راحت تر و قابل فهم تر و گذراندن این سیگنال ها از یک سیستم خطی و در نهایت ترکیب آنها به وجود می آید , درست همانند آن است که سیگنال ورودی را مستقیم وارد سیستم خطی نماییم و خروجی را به دست بیاوریم .به همین دلیل ساده سازی دیگر نیازی به بررسی رفتار سیستم خطی بر روی سیگنال ورودی پیچیده نیست.بلکه کافی است بدانیم که سیگنال ها ی ساده چگونه توسط سیستم خطی تغییر می یابند.

پاسخ ضربه یک سیگنال دیجیتال

یکی از پرکاربردترین و مهم ترین روش تفکیک سیگنال های دیجیتال در حوزه زمان , تفکیک ضربه ای است . در یک سیگنال ضربه همه مقدار ها به جز یکی از آنها صفر می باشد. در واقع تفکیک ضربه ای , یک سیگنال با n نمونه را به n سیگنال ضربه ای تفکیک می نماید.

تفکیک ضربه ای به این دلیل دارای اهمیت می باشد که با استفاده از آن در هر لحظه می توان به بررسی یک مولفه از سیگنال ورودی پرداخت. دانستن پاسخ سیستم به یک سیگنال ضربه ای باعث می شود که بتوانیم خروجی نهایی سیستم را به ازای هر سیگنال ورودی محاسبه نماییم.به همین منظور از عملگری با عنوان کانولوشن استفاده می نماییم. حال به مثالی درباره تابع ضربه می پردازیم:

در این روش پس از آنکه سیگنال ورودی را با n نمونه را به سیگنال ضربه ای تفکیک کردیم. هر یک از سیگنال های ضربه را وارد سیستم می نماییم  و خروجی سیستم را به ازای ورودی ضربه محاسبه می نماییم. و در نهایت با جمع برداری همه سیگنالها می توانیم پاسخ نهایی سیستم برای سیگنال ورودی را محاسبه نماییم. می توان به بیان راحت تر عنوان کرد که پاسخ نهایی سیستم برای ورودی ضربه  محاسبه می شود. اکنون به کد نویسی تابع ضربه در محیط نرم افزار متلب می پردازیم.

در زیر یک نمونه کد در محیط متلب برای تفکیک سیگنال به سیگنالهای ضربه می پردازیم:

 

در اینجا آشنایی با محیط متلب بخش نوزدهم به پایان رسیده است و در آموزش های بعدی به مباحث دیگر آموزش متلب می پردازیم. همچنین از شما مخاطبین عزیز سایت همیارپروژه دعوت می کنم که برای انجام پروژه متلب خود آموزش های ما را دنبال نمایید.

 

نویسنده: زهرا رستمی

 


پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

حق نشر برای همیارپروژه – مرجع اصلی پروژه های متلب و پایتون محفوظ است.