پردازش سیگنال :: مرجع تخصصی برنامه نویسی محاسباتی

تکالیف متلب MATLAB - آزمایشگاه پردازش سیگنال های دیجیتال ( کد Mat0081 )

کدنویسی متلب آزمایشگاه پردازش سیگنال های دیجیتال

آزمایش 1 - تحلیل سیگنال های زمان گسسته در حوزه ی زمان

تابع ضربه و تابع پله ی واحد

سیگنال های نمایی

سیگنال های سینوسی

سیگنال های تصادفی

عملگرهای ساده روی سیگنال ها، هموار سازی سیگنال

ترکیب سیگنال ها، مدولاسیون دامنه

آزمایش 2 - تحلیل سیستم های زمان گسسته در حوزه ی زمان

بررسی سیستم تغییر میانگین

بررسی یک سیستم غیرخطی ساده

سیستم های خطی و غیرخطی

سیستم های تغییر پذیر و تغیر ناپذیر با زمان

سیستم های خطی و تغییر ناپذیر با زمان ( LTI ) ،محاسبه ی پاسخ فرکانسی

سری کردن سیستم ها

کانولوشن

پایداری سیستم LTI

آزمایش 3 - تحلیل سیگنال های زمان گسسته در حوزه ی فرکانس

محاسبه ی تبدیل فوریه گسسته DTFT

ویژگی شیفت زمانی تبدیل فوریه گسسته

ویژگی شیفت فرکانسی تبدیل فوریه گسسته

ویژگی کانولوشن تبدیل فوریه گسسته

ویژگی ضرب تبدیل فوریه گسسته

ویژگی معکوس کردن زمان تبدیل فوریه گسسته

تبدیل فوریه سریع fft

ویژگی های شیفت و کانولوشن چرخشی fft

پیاده سازی کانولوشن خطی با استفاده از کانولوشن چرخشی

آزمایش 4 - تحلیل سیستم های زمان گسسته در حوزه ی فرکانس

رسم قطب ها و صفرهای تبدیل Z سیستم

بررسی ویژگی های سیستم ها، انواع فیلترها

محاسبه ی گین تابع تبدیل

بررسی پایداری فیلتر

آزمایش 5 - طراحی فیلترهای دیجیتال IIR

تعیین درجه ی فیلتر IIR

طراحی فیلتر IIR

آزمایش 6 - طراحی فیلترهای دیجیتال FIR

تعیین درجه ی فیلتر FIR

طراحی فیلتر FIR

آزمایش 7 - نمونه برداری از سیگنال پیوسته، افزایش و کاهش نرخ نمونه برداری

نمونه برداری از سیگنال سینوسی

بررسی رابطه بین نرخ نمونه برداری و فرکانس سیگنال

بررسی اثر تخریب بازسازی در حوزهی فرکانس

بررسی افزایش نرخ نمونه برداری ( upsampling ) در حوزه ی زمان و فرکانس

بررسی کاهش نرخ نمونه برداری ( downsampling ) در حوزه ی زمان و فرکانس

آزمایش 8 - مقدمه ای بر پردازش تصویر دیجیتال

خواندن تصویر و محاسبه ی هیستوگرام

اعمال تبدیل روی تصاویر

تغییر تعداد سطوح خاکستری تصویر

آزمایش 9 - فیلتر کردن تصاویر دیجیتال و بهبود تصاویر

یکنواخت سازی هیستوگرام تصویر

حذف نویز از تصویر

لبه یابی

آزمایش 10 - آشنایی با سیگنال های صوتی

ایجاد یک رشته ی صوتی

پردازش سیگنال های صوتی

آزمایش 11 - فیلترینگ و بهبود کیفیت صوت

طراحی فیلتر حذف نویز

سیگنال های صوتی دارای دو کانال

آزمایش 12 - پیاده سازی مدولاسیون های دیجیتال

مدولاسیون ASK

مدولاسیون BPSK

مدولاسیون FSK

13 - یک از مفاهیمی که در مخابرات کابرد زیادی دارد مفهوم همبستگی سیگنال است. با فرض موجود بودن دو سیگنال x(t) و y(t) ، تابع همبستگی مقابل این دو سیگنال به صورت زیر تعریف می شود.

\[R_{xy}(t)=\int_{-\infty}^{\infty}x(t+\tau)y(t)dt\]

در صورتی که x(t) و y(t) برابر باشند، تابع فوق تابع خودهمبستگی نامیده می شود.

اکنون با استفاده از دستور autocorr(x) تابع خودهمبستگی سیگنال زیر را رسم کنید.

\[x(t)=sin(0.75 \pi t)e^{-0.5t}\]

14 - با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون سه تابع زیر را رسم کنید.

\[\begin{matrix} y_{1}(t)=sinc(t)\\ y_{2}(t)=\prod (\frac{t}{2})\\y_{3}(t)=sin(2t)+2cos(3t-2)\end{matrix}\]

15 - سیگنال زیر را در بازه 1- تا 8 با استفاده از عملیات منطقی و رابطه ای ترسیم نمایید.

\[ x(t)=\left\{\begin{matrix} -1&t<0 \\ sin(\pi t)& 0 \leq t<2 \\ 1& 2 \leq t<3 \\\frac{-1}{2}t+\frac{5}{2} & 3 \leq t<\leq5\\ 2& t\geq 5 \\\end{matrix}\right.\]

16 - سیگنال زیر را به کمک نرم افزار متلب بر حسب سیگنال های پایه ( پله و شیب ) بیان نموده و رسم کنید.

17 - با فرض سیگنال سوال قبل سیگنال های زیر را رسم کنید.

الف - y(t)=x(t)u(t-2)

ب - y(t)=x(t)u(-t-2)

ج - y(t)=x(t)[u(t+4)-u(t-4)]

د - y(t)=x(t)u(-t²-4)

18 - متغیر chirp.mat را فراخوانی کنید سپس آن را بر حسب زمان ( نه تعداد اعضا ) رسم کنید.

الف ) به این صدا نویز سفید گاوسی اضافه کنید و سپس آن را در پنجره ای جدا رسم کنید.

19 - دو تصویر A1 , A2 را فراخوانی کنید ، سپس حاصل جمع این دو تصویر را در یک تصویر سیاه و سفید به نام pluss.png ذخیره کنید.

الف ) ابتدا تصویر A2 را 90 درجه دوران دهید. سپس آن را در یک پنجره مجزا همراه با تصویر اصلی نمایش دهدی.

ب ) با استفاده از توابع ریاضی که تاکنون آموخته اید ، روشنایی تصاویر را تنظیم نمایید، سپس آن را در A2New ذخیره کنید.

20 - یک بیضی به معادله زیر را به رنگ آبی با ضخامت 2.5 رسم کنید.

\[\frac{x^{2}}{4}+\frac{y^{2}}{9}=1\]

الف ) دستوراتی بنویسید که با استفاده از ماتریس دوران آن را تحت زاویه 45 درجه دوران دهد. ( بدون استفاده از دستور rotate )

ب ) شکل حاصل از دوران را ( به رنگ سبز با ضخامت 3 و خط چین ) همراه با شکل اصلی نمایش دهید.

21 - تصویر rice.png را در متلب فراخوانی کنید.

الف ) دستوراتی بنویسید که با استفاده از لبه یاب سوبل لبه های موجود در تصویر را در یک تصویر محزا نمایش دهد.

ب ) دستوراتی بنویسید که تفاوت میان لبه یاب های متفاوت در متلب را بررسی کند سپس بهترین آن را انتخاب کنید.

22 - نمودار هیستوگرام تصویر cameramn.png را ترسیم کنید.

الف ) دستوراتی بنویسید که نویز نمک و فلفل به تصویر اضافه نماید. ( با استفاده از دستور imnoise ) سپس آن را نمایش دهد.

ب ) دستوراتی بنویسید که با استفاده از مفهوم پیچش و ایجاد مربع های 3*3 نویز موجود را حذف یا کاهش دهید.

23 - پاسخ ضربه سه سیتم LTI داده شده است

\[\begin{matrix}H_{1}[n]=\left\{\begin{matrix}1&0\leq n\leq 8\\0&o.w\\\end{matrix}\right.\\H_{2}[n]=\left\{\begin{matrix}n+1&0\leq n\leq 4\\9-n&5\leq n\leq 8\\0&o.w\\\end{matrix}\right.\\H_{3}[n]=\left\{\begin{matrix}sin^{2}(\frac{2\pi n}{16})&0\leq n\leq 8\\0&o.w\\\end{matrix}\right.\\\end{matrix}\]

الف ) پاسخ ضربه این سیستم را بدست آورید.

ب ) با استفاده از دستور Freqz پاسخ فرکانسی این سیستم ها را بدست آورید و اندازه و فاز آن ها را رسم کنید.

24 - اندازه و فاز پاسخ فرکانس فیلتر زیر را رسم کنید.

\[H(j\omega)=\frac{2}{j\omega+2}\]

25 - سیستم های زیر را در نظر بگیرید

\[\begin{matrix}H(j\omega)=\left\{\begin{matrix}1&\left|\omega\right|\leq\omega _{c}\\0&\left|\omega\right|>\omega _{c}\\\end{matrix}\right.\\\\H(j\omega)=\frac{\omega _{c}}{j\omega+\omega _{c}}\end{matrix}\]

پاسخ ضربه این سیستم ها را بدست آورید و به همراه پاسخ فرکانسی آن ها ترسیم کنید. اگر بخواهیم از این سیستم ها به عنوان فیلتر پایین گذر استفاده کنیم کدام فیلتر در گزینش فرکانس کار آمد تر است؟ کدام فیلتر علّی است؟

26 -

27 -

28 -

29 -

30 -

جهت سفارش پروژه ، تکلیف و آموزش سیمولینک Simulink و متلب Matlab لطفا در شبکه های تلگرام و واتساپ موضوع و سوال مورد نظر را به شماره 989364847193+ ارسال نمایید، تا پس از بررسی هزینه خدمت شما اعلام گردد.