Signallarni raqamli qayta ishlash masalalarni yechish. Signallarni tahlili. Signallarni va tasvirlarni qayta ishlash uchun MATLAB vositalari Reja: 1. Raqamli signallarni qayta ishlash tushunchasi(RSQI); 2. RSQI masalalarni yechish uchun MATLAB muhiti; 3. RSQI standart masalalarni yechishga doir misollar.

1.Raqamli signallarni qayta ishlash tushunchasi(RSQI). Zamonaviy dunyoda odamlar har xil ko’rinishdagi signal turlari bilan o’ralgan.Ulardan ayrimlari tabiiy bo’lsa, asosiy qismi insonlar tomonidan hosil qilingan. Ayrimlari zarur signallar(nutq), ayrimlar yoqimli(muzika). Injenerlar nuqtai nazardan signallar axborot tashuvchilardir. Demak, foydali axborotni qarama qarshi axborot “aralashmasi”dan olib tashlash yoki kuchaytirish, signalni qayta ishlashni oddiy ko’rinishi mavjud. Umuman olganda axborotni qayta ishlash deganda axborotni kengaytirish, yaxshilash, saqlash va kerakli ma’lumotni uzatish jarayoni tushiniladi. Quyida SAQI qanday bo’lishini ko’ramiz. Amaliyotda duch keladigan signallarning asosiy qismi analog signallardir. Bu signallar vaqt va amplituda bo’yicha uzluksiz o’zgarib turadi va aktiv - passiv elementli sxema yordamida qayta ishlanadi. Bu munosabat bizga signallarni analog qayta ishlash (SAQI) kabi ma’lum, masalan, radiopriyomnik va televizor. Analog signal Analog signal X a (t) Y a (t) SAQI sxemasi Bu signallarni summator, kuchaytirgich va mantiqiy elementdan iborat bo’lgan raqamli apparat vositalari yoki maxsus vazifalarni bajaruvchi mikroprotsessorlar yordamida qayta ishlanadi. Biroq analog signallar ko’rinishini o’zgartirish raqamli apparat ta’minotiga mos kelish uchun talab qilinadi. Bu signal ko’rinishi raqamli signal deyiladi. Signal vaqtning aniq momentda ularning sonidan oxirgi bitta qiymatni qabul qiladi va haqiqatdan ham ikkilik raqam yoki bitlarda ko’rsatish mumkin. Signallarni analog qayta ishlash Ekvevalent analog signallarni qayta ishlash A Diskret tizimi CHFRAO’KF ARO’ Signallarni raqamli qayta ishlash

A SRQI jarayoni blok-sxemasi Bu blok-sxemada: KF-kiruvchi filtr, kerakli signalni ajratib oladi; ARO’- analog raqamli o’zgartirgich, analog signal bitlar oqimini amalga oshiradi; Signallarni raqamli qayta ishlash- SRQI ni “yuragi”, kompyuterning umumiy vazifasini o’zida aks etadi (masalan, ish stoli SHK), maxsus vazifa uchun ishlovchi protsessor, raqamli sxema va boshqalar; RAO’- raqamli-analog o’zgartirgich, ikkilik ketma-ketlikdagi raqamdan zinasimon to’lqinni hosil qiladi; CHF- chiquvchi filtr, istalgan analog signal zinasimon to’lqinni to’g’rilash uchun mo’ljallangan. Yuqorida ko’rsatilgan holda signallarni qayta ishlash shu narsaga olib kelishi mumkinki, SRQI juda murakkab va “oson ko’ringan” SRQI ga solishtirish bo’yicha ko’p komponentlardan tashkil topgan. Yagona savol bilan murojat qilish mumkinki nima uchun SRQI kerak? Savolga javob shu afzallikda yotibdiki, ya’ni SRQI tavsiya qiladi. SAQI ning eng katta kamchiligi signalni murakkab ilovalarda qayta ishlash imkoniyati chegaralangan. Tizimni loyihalashtirishning murakkabligi va “mustahkamligi”ni qayta ishlashda aks etadi. Qisqa qilib aytganda bu yakuniy mahsulot va ilovalarni qimmatlashishiga olib keladi. Boshqa tomondan SRQI dan foydalanib quvvatli signallarni qayta ishlovchi qimmat bo’lmagan SHK ga aylantirsa bo’ladi. SRQI afzalliklari quyidagilar:Ekvevalent analog signallarni qayta ishlash A Diskret tizimi

1. Vazifa umumiy komponentlarda “ishlaydigan” dasturiy ta’minotdan foydalanib ishlab chiqarish mumkin. Shuning uchun SRQI testlash va ishlab chiqarish uchun juda muhim. Shuningdek bunday holda dasturiy ta’minot olib yurishga qulay. 2. SRQI da operatsiyalar faqat murakkablik va ko’paytirishga asoslangan. Ya’ni qayta ishlash istisnolikka olib keladiki,masalan haroratga bog’liqmaslik; 3. SRQI operatsiyalarni osongina modifikatsiya qilish mumkin. Real vaqtda registorlarni yuklash yoki dasturni osongina o’zgartirish mumkin; 4. SRQI tizimlari apparat komponenetlarning doimiy arzonligi sababli bahosi past bo’ladi. SRQI ning asosiy kamchiligi harakat va operatsiyalarning tezligi ya’ni asosan katta chastotadan iborat. SRQI ning yuqorida aytib o’tilgan afzalliklari ko’pgina texnologiya va ilovalarni yechishda foydalanuvchiga asoslangan, shuningdek, masalan, maishiy elektronika, kommunikatsiya, mobil aloqa. SRQI ko’p operatsiyalar quyidagi signallarni tahlil qilish yoki filtr masalalari quyidagicha bo’ladi: Raqamli signal O’zgarish Raqamli signal SRQI klassifikatsiya masalalari Signallarni tahlil qilish Raqamli filtr Analiz

Signallarni tahlil qilish masalasi signal xossalarini o’zgarishiga bog’liq. Prinsipda bu chastotasi, sohasining operatsiyasidir. Ba’zi ilovalarda bulardan quyidagilar zarur: - Spektral (chastotali yoki ikki fazali) analiz tahlili; - Nutqni tanish; - Maqsadlarni aniqlash. Signallarni filtrlash Signallarni filtrlash masalalar holati kirishda signal-chiqishda signal bilan harakterlanadi. Tizimlar bu masalalarni bajaruvchi, umumiy holda filtrlar deb ataladi. Odatda bu operatsiyalar vaqt sohasidan iborat. Quyidagi filtratsiya ilovalari : 1. Istalmagan fonli shovqinni o’chirish; 2. Halaqitlarni o’chirish; 3. Chastotali polosalarni ajratish; 4. Spektr signallarni formalashtirish. Ba’zi ilovalarda signal avval uning harakteristikasini o’rganish uchun tahlil qilinadi, ya’ni sintetik ovozni amalga oshirish uchun raqamli filtratsiyadan foydalanish mumkin. 2.RSQI masalalarni yechish uchun MATLAB muhit. Matlab yadrosining o’zi RSQI ni amalga oshirish uchun hech qanday maxsus vositaga ega emas. Shuning uchun foydalanuvchilar shunday vositalarga qiziqqanda o’zlari ishlab chiqarish kerak, biroq yuqorida aytilgandek, signal qayta ishlash uchun ikkita kutubxonaga ega: 1.Signal Processing; 2.Wavelet.