STATLAB/Zadanie domowe

Filtracja sygnału

Część 1

W ośrodku badawczym testowano poprawność funkcjonowania pewnego urządzenia. Wiadomo, że urządzenie po podaniu pewnego sygnału wejściowego (pobudzenia) powinno generować sygnał wyjściowy (odpowiedź) o częstości 15 Hz. Rejestracja sygnału w trakcie testu miała następujących przebieg. Nagrywanie rozpoczęto z częstością próbkowania 256 Hz na 1000 ms przed podaniem pobudzenia. Następnie urządzenie zostało pobudzono przez kolejne 1000 ms. Po tym czasie zarejestrowano jeszcze kolejne 1000 ms sygnału. W ten sposób uzyskano sygnał o długości 3 sek, który zapisano w pliku signal_1.bin. Niestety w trakcie eksperymentu zarejestrowano także zakłócenia. Twoim zadaniem jest oczyszczenie sygnału testowego z zakłóceń. W tym celu:
a) Wczytaj plik signal_1.bin. Dane w nim są zapisane w formacie double.
b) Wyrysuj periodogram sygnału i zidentyfikuj częstości, które pochodzą od zakłóceń.
c) Zaprojektuj filtry tak, aby jak najlepiej usunąć zakłócenia.
d) Przedstaw sygnał po przefiltrowaniu.

Częśc 2

Plik signal_2.bin zawiera sygnał spróbkowany częstością 256 Hz i zapisany w formacie double. Wczytaj ten plik, następnie wyrysuj sygnał. Przefiltruj sygnał następujacymi filtrami dolnoprzepustowymi o częstości odcięcia 80 Hz i rzędzie 7.

a) Filtrem dolnoprzepustowym Butterwortha.
b) Filtrem dolnoprzepustowym Czebyszewa typu 1, o maksymalnym poziomie tętnień w paśmie przenoszenia 5 dB.

Sygnały przefiltruj z zerowym opóźnieniem fazowym. Narysuj przefiltrowane sygnały i znajdź przyczynę różnic w wynikach (pomocne może być w tym wyrysowanie widma amplitudowego sygnału oraz charakterystyki filtrów).