POLITECHNIKA WARSZAWSKA

INSTYTUT TECHNIK WYTWARZANIA

LABORATORIUM

PODSTAW


TEORII

S Y G N A Ł U

LABORATORIUM

Zapis i odczyt sygnału w programie MATLAB

Opracował: dr inż. Leszek Moszczyński

Warszawa

2007

Imię nazwisko : ______________________________ Grupa : __

Uwagi prowadzącego

:

LAB 1

Cel ćwiczenia





Zadania do wykonania:

Odczyt plików tekstowych (na portalu EZOP znajduje się plik tekstowy z3.txt ) zapisz go na dysku

komputera.

-

Wyczyszczenie ekranu i usunięcie zmiennych z pamięci operacyjnej MATLABA,

<<clc
clear
pwd

Sprawdzamy katalog macierzysty

-

Zmiana ścieżki dostępu,

<< cd f:\

podaj właściwą ścieżkę dostępu

-

Sprawdź zawartość dysku f lub innego nośnika,

<< ls

-

Wczytanie pliku dane.txt,

<< load z3.txt –ascii

% UWAGA PLIK MUSI BYĆ WIDOCZNY W KATALOGU

-

% MACIERZYSTM

-

Sprawdź jak nazwana została zmienna reprezentująca plik z3.txt,

<< whos

-

Odczytaj zawartość pliku wpisując odczytaną nazwę,

-

To samo zadanie odczytu pliku tekstowego powtórz dla pliku tekstowego umieszczonego na

dysku komputera (wykorzystaj okienko systemowe BROWSE).

Pytania:
Czy program MATLAB pozwala odczytać inne pliki niż tekstowe? Sprawdź w helpie jakie to pliki.

Zapis danych (wektor, macierz).

1.

Zapisz wektor x złożony z 10 elementów np.:
x = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
<< x = [1 2 3 4 5 6 7 8 9];
Sprawdź jak został zapisany ten wektor. Co zyskujemy jeśli w zapisie pominięty zostanie znak
średnika.

Miejsce na odpowiedź

Pkt …………….

2.

W zapisie jak w pkt. 1 dokonaj zmiany wprowadzając wewnątrz nawiasu średniki.
<< Y = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];
Co daje taki zapis? W jaki sposób utworzyć Y jeśli dysponujemy trzema wektorami zawierającymi
kolejne liczby?

Miejsce na odpowiedź

Opanowanie umiejętności odczytu i zapisu plików tekstowych danych, rysowanie zbioru danych w postaci
dyskretnej i w postaci krzywej ciągłej, odtwarzanie sygnałów zapisanych w postaci wykresów, generowanie
sygnałów dyskretnych i ich przetwarzanie.

Pkt……………………

3.

Sprawdź inny sposób tworzenia wektora.
<< z = 0:1:10;
<< v = -5:0.1:5;

Wyjaśnij powyższy sposób zapisu wektorowego z i v. Jak można ustalić długość tych wektorów

4.

Do tworzenia wektorów złożonych z zer i jedynek wykorzystywane jest polecenie zeros i ones.
Sprawdź działanie polecenia
a = [2 2 zeros(1, 5) 3 3 ones(1, 4)];
Z ilu elementów składa się wektor a? W jaki sposób zapiszesz czterokrotnie dłuższy sygnał o takiej
samej budowie ( zbudowany z tych samych elementów i występujących w tej samej kolejności) ?

Miejsce na odpowiedź

Pkt……………………

5.

Zapis sygnału (prezentacja graficzna).

1. Utwórz wektor czasu t, którego pierwszym elementem jest wartość zero, a kolejne elementy

zwiększają się z okresem próbkowania T

s

= 1. Długość wektora t powinna być równa długości

wektora a (pkt.4).

2. Narysuj sygnał a stosując polecenie

<<plot(t, a)

3. Przedstaw sygnał a w innej skali czasu uzupełniając rysunek poleceniami:

<< title (`Sygnal a`)
x label (`t`)
grid

Dlaczego ten zapis jest błędny? Czy błędy te sygnalizuje edytor MATLABA. Popraw błędy i napisz w

jaki sposób rysowany jest sygnał? Czy to dobry sposób na przedstawienie sygnału dyskretnego?

Miejsce na odpowiedź

Pkt……………………

4. Sprawdź jakie wartości uzyskasz wpisując:

<< a(3)
a(7)
Odczytaj z wykresu wartości sygnału a przy t = 1, 2, 2.5, 3. W jaki sposób obliczana jest wartość
sygnału dla t = 2.5?

5. Narysuj sygnał a stosując polecenie:

<<stem (t, a)
Porównaj zapisy sygnału uzyskane na rys. 1 i 2
<< figure (1)
plot (t, x)
figure (2)
stem(t, x)

6.

Sprawdź czy potrafisz zmodyfikować, uzupełnić sygnał o pewne nowe elementy

Do wczytanego już sygnału z3 dodaj na początku 20 elementów o wartości „0” i na końcu 5 o
wartości „1”. Zapisz polecenia. W praktyce inżynierskiej w ten sposób system może wyodrębnić (
odznaczyć) pewien analizowany fragment z większej całości.

Jak obejrzeć tak otworzony sygnał.? W jaki sposób oglądać co 4 punkt sygnału?

Miejsce na odpowiedź

Pkt……………………

7.

Zapis sygnału dyskretnego

% Wstępne czynności %1 – to numer wiersza
clear all;
close all;
%---------------------------------------------------------------
% Generacja "podstawowego" sygnału
n = 1:1:8; %5
x(1:4) = (n(1:4)-1)./4; %6
x(5:8) = ones(1,4); %7
figure(1);
subplot(2,1,1), stem(n-1,x) %8
xlabel('n')
ylabel('x')
title('Sygnał podstawowy')

Napisz co realizują linie 6,7,8 powyższego pliku.
Korzystając ze zdobytych informacji na wykładzie o zapisie sygnału napisz w jaki inny efektywny sposób
można zbudować wskazany sygnał .
Podaj matematyczny zapis tego dyskretnego sygnału..

Miejsce na odpowiedź

Pkt……………………

8.

Przekształcanie sygnału

Poniższe linie stanowią kontynuację pliku z pkt. 7.

y(2:8) = x(n(2:8)-1)

%

subplot(2,1,2), stem(n-1,y)

% xlabel('n')

ylabel(

'y'

)

title(

'Tu wpisz poprawną nazwę uzyskanej operacji na sygnale'

)

Podaj zapis w Matlabie innego przekształcenia sygnału podstawowego

Miejsce na odpowiedź

Pkt……………………

9.

Załóżmy, że ciągły sygnał x(t) jest próbkowany z okresem T

s

=0.3 sekundy pomiędzy każdą

próbką (n).Tablica poniższa pokazuje listę próbek w funkcji licznika n

Stosując instrukcje Matlaba pokaż przebieg sygnału. Oś pozioma winna być zapisana jako „Czas (s)”.
Zwróć uwagę na prawidłowe oznaczenia osi czasu: 0,0.3,0.6….s

Zapisz polecenia Matlaba

Miejsce na odpowiedź

Pkt……………………

Dobre opanowanie przedstawionych tu zagadnień będzie pomocne w zrozumieniu LAB2.



Literatura:

Materiały pomocnicze: ezop.wip.pw.edu.pl/moodle ( dostęp POTSI)
A. Kamińska, B. Pinczych. Ćwiczenia z Matlaba przykłady i zadania, MIKOM 2002,
J. Brzózka, Lech Dobraczyński, Programowanie w MATLABIE MIKOM 1998,
R. Lyons, Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKŁ 2000

n

x(t)

0

6.0

1

-1.3

2

-8.0

3

-11.7

4

-11.0

5

-6.0

6

1.3

7

8.0

8

11.7

9

11.0

10

6.0

11

-1.3