Автоматизированные измерения и моделирование свойств линейных систем: Учебно-методическое пособие, страница 17

Теперь, чтобы загрузить эти данные в Matlab, нужно сделать папку D:\Students\Name рабочей папкой Matlab, для этого в верхней части окна Matlab есть специальный раскрывающийся список и кнопка с многоточием справа от него (рис. 50)

Рис. 50

После нажатия на кнопку с многоточием, появляется диалоговое окно для выбора папки, в нем надо выбрать папку, которая будет рабочей директорией MatLab. После этого слева в окне Current Directory (рис. 51) появятся файлы лежащие в выбранной папке.

Рис. 51

Чтобы загрузить записанные сигналы из файла Puls.mat в Matlab, можно просто выполнить двойной щелчок левой клавишей мыши по этому файлу, либо в командной строке Matlab набрать команду load Puls. После этого в левой части окна на вкладке Workspace (рабочая область) появятся две переменные DspData и DspParam (рис. 52).

Рис. 52

 В первой находятся отсчеты, во второй – текстовый комментарий. Далее разделим данные, содержащиеся в файле DspData, на два сигнала, учитывая, что отсчеты двух каналов идут один за другим по очереди. Для этого в командной строке Matlab наберем следующие команды:

clear DspParam

u1 = DspData(1:2:end);

u2 = DspData(2:2:end);

clear DspData

В переменных u1 и u2 сигналы записаны в единицах АЦП, их значения  надо перевести в вольты (по условию они были записаны при входном диапазоне 5В). Для этого нужно поделить отсчеты на максимальное значение кода АЦП, и умножить на входной диапазон. Для разных моделей плат L-Card максимальное значение кода АЦП различны, например,

·  L-761 – 8000

·  L-780 – 8100

·  L-783 – 2000

В командной строке выполняем перевод в вольты (для L-761):

u1 = u1 / 8000 * 5;

u2 = u2 / 8000 * 5;

Осталось создать массив с моментами времени, соответствующим отсчетам сигнала, и построить графики зависимости напряжения от времени (рис.53).

T = 10; % длительность записи в мс

N = length(u1); % количество отсчетов на канал

t = linspace(0, T, N); % задаем вектор для оси времени

figure

subplot(2,1,1), plot(t,u1), grid on

subplot(2,1,2), plot(t,u2), grid on

Рис. 53

После того, как данные эксперимента перенесены в Matlab, можно применять все разнообразие средств этого пакета для компьютерной обработки данных.

Задание к работе

1. Рассчитайте параметры рассмотренных выше фильтров, исходя из значений граничных частот, заданных преподавателем.

2. Теоретически определите их АЧХ, ФЧХ, переходную и импульсную характеристики, постройте соответствующие графики.

3. Используя временной и частотный методы анализа, рассчитайте прохождение через фильтры стандартных сигналов, вид и параметры которых указаны преподавателем. Постройте графики сигналов на входе и выходе фильтров.

4. Проделайте действия, описанные в пп. 2 и 3, используя Simulink и SimPowerSystem.

5. Смонтируйте рассчитанные фильтры и экспериментально определите их АЧХ, ФЧХ, переходную и импульсную характеристики, используя для измерений (по указанию преподавателя) аналоговые приборы (генератор синусоидальных сигналов, генератор импульсных сигналов, осциллограф и вольтметр) или функциональный генератор, цифровые осциллограф и вольтметр, реализованные на основе цифровой системы сбора данных L-Card.

6. Сравните результаты эксперимента с результатами теоретических расчетов и  результатами проведенного компьютерного моделирования. Сделайте выводы.

Список литературы

1.  Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1994.

2.  Яневич Ю.М., Павлейно М.А. Методы анализа линейных систем. СПб.: Изд-во СПбГУ,1996.

3.  Ануфриев И. MATLAB 7.0. Наиболее полное руководство. СПб.: Изд-во БХВ-Петербург, 2005.

4.  Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учебный курс. СПб.:Питер, 2002.