آموزش پردازش سیگنال در متلب مقدماتی مناسب تمام دانشجویان

آموزش پردازش سیگنال در متلب مقدماتی مناسب تمام دانشجویان

در دانشگاه ها بایستی درسی به نام پردازش سیگنال های دیجیتال را در رشته های فنی به ویژه برق ، کامپیوتر سپری کنیم ، این درس که پیش نیاز آن درس سیگنال ها و سیستم ها است ؛ کاربرد های بسیار زیادی را در زندگی روزمره ما دارد . آموزش پردازش سیگنال در متلب را نیز با هدف آشنایی مقدماتی شما با این تولباکس از متلب تدارک دیده ایم .

۲۵,۰۰۰ تومان ۱۸,۰۰۰ تومانافزودن به سبد خرید

کاربرد آموزش پردازش سیگنال در متلب :

پردازش سیگنال های دیجیتال (Digital Signal Processing)  ، در تمامی علوم از قبیل فنی و مهندسی ، کامپیوتر و … کاربرد های ویژه ای دارد .

در زندگی عادی و روزمره نیز رد پای DSP را می توان درک کرد .

بدون شک امروزه همه ما دسترسی به تلفن های همراه داریم که در آن از DSP استفاده شده است .

برای دریافت یا ارسال سیگنال و تصویر به همراه اطلاعات از طریق اینترنت ، حتما بایستی از DSP استفاده کنیم .

دستگاه های مدرن پزشکی مانند CT scan ، رادیو لوژی ، MRI هم بایستی از پردازش سیگنال های دیجیتال بهره ببریم .

در بخش صنعت هم بسیاری از مشاغل مختلف از DSP استفاده می کنند .

پس در حالت کلی می توان کاربرد پردازش سیگنال دیجیتال را در حوزه های زیر دسته بندی کرد :

  • مخابرات و ارتباطات
  • وسایل و تجهیزات پزشکی
  • GPS
  • آنالیز های اقتصادی
  • تحقیق های غیر خطی
  • و …

علت استفاده از نرم افزار متلب برای آموزش پردازش سیگنال در متلب چیست ؟

از نرم افزار متلب برای آموزش پردازش سیگنال در متلب بهره می بریم ؛ زیرا :

آموزش پردازش سیگنال در متلب

۲۵,۰۰۰ تومان ۱۸,۰۰۰ تومانافزودن به سبد خرید

هرآنچه باید در مورد آموزش پردازش سیگنال در متلب بدانید!

 

پردازش سیگنال (Signal Processing)  چیست؟!

پیش از پرداختن به آموزش پردازش سیگنال در متلب لازم است به مقدمه ای بپردازیم. پردازش سیگنال های دیجیتال یکی از مهم ترین و پرکاربردترین مباحث در زمینه ی مهندسی است. که در بسیاری از رشته ها مانند مهندسی برق ، مهندسی پزشکی ، مهندسی مکانیک ، هوافضا و ریاضی … کاربرد دارد. برای هرچه بهتر انجام دادن و سادگی در انجام این پردازش ها می توان از نرم افزار متلب استفاده کرد .

حتما بخوانید:  تبدیل فوریه پیوسته در متلب : نحوه محاسبه تبدیل فوریه پیوسته درزمان درمتلب

به طور کلی می توان گفت پردازش سیگنال در متلب هم به طور مجزا حائز اهمیت بوده و هم پیش نیاز تمامی دیگر عرصه های مرتبط با داده می باشد. از این رو تسلط در این زمینه می تواند علاوه بر افزایش توانایی های پردازشی کاربر، دید او را در تمامی زمینه های مرتبط بهبود بخشد.

 

تولباکس یا جعبه ابزار Signal Processing یا پردازش سیگنال در متلب ، الگوریتم های استاندارد صنعتی را برای پردازش سیگنال های آنالوگ و دیجیتال فراهم می کند.

 

وظیفه پردازش سیگنال دیجیتال (DSP):

پردازش سیگنال دیجیتال ، سیگنال های نمونه برداری شده را از مبدل آنالوگ به دیجیتال پردازش می کند و در نهایت خروجی آن را به مبدل دیجیتال به آنالوگ منتقل می کند ؛ تا خروجی که از سیستم دریافت می نماییم به صورت سیگنال آنالوگ باشد .

 

کاربرد تولباکس پردازش سیگنال در متلب  :

  1. نمایش سیگنال ها در دامنه های زمانی و فرکانسی
  2. محاسبه تبدیل فوریه برای تحلیل های طیفی
  3. طراحی فیلتر های FIR و IIR
  4. پیاده سازی کانولوشن
  5. مدولاسیون
  6. نمونه برداری مجدد

سیگنال آنالوگ :

اگر دامنه سیگنال هر مقداری را انتخاب کند ، به آن سیگنال آنالوگ می گوییم .

سیگنال آنالوگ در واقع به سیگنالی گفته می شود که در طول زمان پیوسته تغییر می کند . ( مانند سیگنال های پیوسته در متلب هستند)

سنسور دما مثالی از سیگنال آنالوگ می باشد .

سیگنال آنالوگ شامل سیگنال موج مربعی نیز می باشد  ؛

حتما بخوانید:  تبدیل فوریه در متلب : دستوری که حتما به آن احتیاج پیدا خواهید کرد!

با این تفاوت که سیگنال آنالوگ موج مربعی دامنه متقارنی دارد .

به طور مثال اگر مقدار پیک ( مقدار اوج ) سیگنال آنالوگی +5 باشد ، باید مقدار -5 نیز شامل سیگنال باشد .

سیگنال آنالوگ حتما نباید به صورت سیگنالی باشد که هماهنگی خاصی دارد

مثل ولتاژ برق شهری و … ،

بلکه می تواند به صورت های مختلف و بدون هماهنگی نیز باشد مثل سیگنال صوتی و …

۲۵,۰۰۰ تومان ۱۸,۰۰۰ تومانافزودن به سبد خرید

سیگنال دیجیتال :

اگر دامنه سیگنال مقادیر محدودی را انتخاب کند ، به آن سیگنال دیجیتال می گوییم .

سیگنال دیجیتال موج مربعی برخلاف سیگنال آنالوگ موج مربعی فقط می تواند مقدار +5 و مقدار 0 را دارا باشد .

زیرا سیگنال دیجیتال باید در یک زمانی مقدار داشته باشد و در زمان دیگری صفر باشد و حالت تقارنی که سیگنال آنالوگ دارد را دارا نمی باشد . (مانند سیگنال های گسسته در متلب که فقط مقادیر گسسته رادارند)

صوت یا سیگنال صوتی

سیگنال صوتی همانطور که در بالا بیان شد ، سیگنالی پیوسته می باشد ، حال اگر بخواهیم این سیگنال را در سیستم های کامپیوتری بررسی کنیم بایستی در ابتدا این سیگنال را به سیگنالی قابل فهم برای سیستم های کامپیوتری تبدیل کنیم ؛ زیرا فقط سیگنال های دیجیتال هستند که برای سیستم های کامپیوتری قابل فهم می باشند.

به عنوان مثال :

شما توسط یک میکروفن که به کارت صوتی کامپیوتر شما وصل است ، صدای خود را ضبط می کنید .

سیگنال صوتی توسط میکروفن به سیگنال ( جریان ) الکتریکی تبدیل می شود ، که این جریان تابعی از زمان می باشد . این خروجی سیگنالی آنالوگ می باشد و برای سیستم غیر قابل فهم است ، پس باید این سیگنال آنالوگ را به سیگنال دیجیتال تبدیل کنیم .

این امر ( تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال ) توسط کارت صوتی در سیستم کامپیوتری انجام می گیرد.

حتما بخوانید:  اعوجاج در سیستم های مخابراتی : 2 اعوجاج مهم در سیستم های مخابراتی

به شکل زیر توجه کنید :

2 سیگنال اصلی مخابراتی

سیگنال صوتی که به میکروفن وارد می شود تبدیل به سیگنال الکتریکی می شود ؛ حال اگر کارت صوتی را به عنوان سیستمی مخابراتی در نظر بگیریم ؛ یک فرستنده و یک گیرنده و یک کانال خواهیم داشت که سیگنال الکتریکی به آن وارد خواهد شد .

از طرفی در خروجی گیرنده به یک مبدل نیاز داریم تا سیگنال الکتریکی را به سیگنال صوتی تبدیل کند. برای این کار از یک بلند گو استفاده می کنیم . سیگنال الکتریکی در این بلند گو به همان نوع سیگنال صوتی که در میکروفن وارد کردیم تبدیل خواهد شد تا برای انسان قابل شنیدن شود .

مبدل ها :

در سیستم های مخابراتی سیگنالی که ارسال و دریافت می شود همیشه به صورت الکتریکی نیستند مانند سیگنال های صدا و سیگنال های تصویر و …

به همین دلیل در ورودی گیرنده به مبدل هایی نیاز داریم تا پیام را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند.

همانطور که در بالا می بینید در خروجی گیرنده نیز به یک مبدل نیاز خواهیم داشت تا سیگنال الکتریکی را به پیام تبدیل کند .

پس با قرار گیری یک مبدل در انتهای سیستم ( بلندگو) می توانیم به سادگی به صوتی که از طریق میکروفن وارد سیستم شده بود را پخش نماییم .

۲۵,۰۰۰ تومان ۱۸,۰۰۰ تومانافزودن به سبد خرید

موضوعاتی که قراره در این آموزش پردازش سیگنال در متلب داشته باشیم  :

موضوعاتی که در این فیلم آموزشی خدمت شما آموزش داده خواهد شد:

  1. پردازش سیگنال چیست و چه کاربرد هایی دارد ؟!
  2. فراخوانی، پردازش و ذخیره سازی سیگنال های صوتی در محیط متلب
  3. بررسی میزان شباهت دو سیگنال و محاسبه کورولیشن (Correlation) و کوواریانس (Covariance)
  4. طراحی فیلترهای FIR و IIR و بررسی کامل پاسخ فیلتر در تمامی حوزه ها

 

پیش نمایش ویدیو این مجموعه

 

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.