|
Лабораторные работы по курсу "Базы данных и знаний"
|
| bet | 1/2 | | Sana | 26.05.2024 | | Hajmi | 349 Kb. | | #254202 |
Bog'liq Лаборатория №1
Labaratoriya ishi №1
Ishning maqsadi ARO‘da yuz beradigan jarayonlarni o'rganish. Ushbu maqsadga erishish uchun laboratoriya ishlarida quyidagi vazifalar ketma ketlikda bajariladi:
- Simulink to‘plamida ARO‘ tarkibiy sxemasiga kiritilgan bloklarni o‘rganiladi;
- Analog signalni raqamli signalga aylantirishning fizik modeliga mos keladigan ARO‘ modellashtirish sxemasi yaratiladi;
- ARO‘ parametrlarini (kvantlash oralig‘i va diskret qadam) raqamli signalning axborot parametrlariga ta’siri o‘rganiladi.
1-rasmda ARO‘ ishini modellashtiruvchi funksional sxema ko`rsatilgan.
ARO‘ ning funksional sxemasi.
Signal generatorlari (1) (Signal generatori ) (sinusoidal, arrasimon va tasodifiy signal generatori) va 2 (berilgan chastota diapazonidagi shovqin generatori) (Band-limited White Noise ) summator 3 orqali ketma-ket ulangan 4 (Zero-order Hold) va 5 (Quantizer) yordamida modellashgan ADC kirishiga kelib tushadi. Osiloskop 6 (Scope) ADC kirishiga kiruvchi signallarni kuzatish imkonini beradi va ikkinchi osiloskop (7) (Scope) esa summator (8) chiqishida hosil bo‘lgan kvant xatolar.
Hisoblash va dispersiya xatolarini ko‘rsatish mos ravishda 9 (Variance) va 10 (Display) –bloklar yordamida amalga oshiriladi. Hisoblash gistrgrammasi (11) (Histogram) blokida gistorgamma hisoblanadi va 12-blokda (Display) ko‘rsatiladi. 13-blokda (Vector Scope) uning sozlamasidan kelib chiqqan xolda gistogramma vaqtinchalik yoki qisman sohalarda namayish qilinadi. Blok 9 (Variance) va 11 (Histogram) boshqaruvchi Rst kirishga ega. Ushbu kirish qismiga signal berilganda dispersiya hisoblash blok 9 (Variance) va gistorgamma yaratuvchi blok 11 (Histogram) boshlangich holatga keltiriladi. Ushbu bloklarni boshqatish kalit 14 (Constant ) orqali amalga oshiriladi.
Vaqtinchalik sohada ADC ishini modellashtirishdan tashqari, laboratoriya ishi quyidagi signallarning spektral zichligi (SPM) hisoblarini hisoblash va grafik jihatdan ko'rsatish imkonini beradi:
- kvant vaqt - chiqish blogi 4 (Zero-order Hold);
- vaqt va signal darajasida kvant – chiqish blogi (5) (Quantizer) ;
- kvantlash xato signallari – chiqish blogi(7) (Scope).
Ushbu bloklar har bir blokning buferida to‘plangan ma’lumotlar amplitudasining kvadratini hisoblab chiqadi va natijalarni grafikalar shaklida chiqaradi. Har safar buferni to‘ldirgandan so‘ng, natijani hisoblash va grafik ko‘rsatish buferni tozalaydi va jarayon takrorlanadi. Shunday qilib, modellashtirishda turli xil signal namunalariga mos keladigan, to‘rtburchaklar vaqt oynasi bilan tortilgan o‘zgaruvchan SPM grafikasini kuzatish mumkin. Oynaning kattaligi bufer o‘lchamiga to‘g‘ri keladi.
ADC (1-rasm) funktsional sxemasi Simulink kutubxonasidan “o‘shlash va o‘tkazish” texnologiyasi yordamida yaratilgan mdl faylga tuziladi. O‘rganilayotgan bloklarni topish va ularga yo‘l quyida keltirilgan.
Simulink\Discrete\Zero-Order Hold namuna olish va saqlash blogi. Ma’lum bir vaqtda chiqish signalining oniy qiymatidan namuna olish amalga oshiradi va uni keyingi namunaga qadar chiqishda aniqlaydi;
Kvantlochvi Simulink\Nonlinear\Quantizer kirish signalini darajasi bo‘yicha kvantlashni amalga oshiradi;
Summator Simulink\ Math\ Sum ko‘rsatilgan belgilarni hisobga olgan holda kirish signallarini jamlashni amalga oshiradi;
Konstanta Simulink\Sources\Constant doimiy qiymat hosil qiladi.
Mexanik kalit Simulink\ Nonlinear\Manual Switch sichqonchaning chap tugmachasini ikki marta bosish bilan o‘z holatini o‘zgartiradi;
Osillogrof Simulink\Sinks\Scope joriy kirish signalini raqamli qiymatini ko‘rsatadi;
Dispersiya hisoblash blogi DBS Blockset\Statistics\Variance kirish signalining dispersiyasini hisoblaydi;
Dispersiya hisoblash blogi DSP Blockset\Statistics\Histogram kirish signallarining belgilangan oralig‘i uchun gistogramni hisoblab chiqadi;
Vektor kattaliklarning raqamli indikatori DSP Blockset\DSP Sinks\Display;
Grafik ko‘rsatish blogi DSP Blockset\DSP Signs\Vector Scope vaqt yoki chastota nazorati yordamida kirish malumotlari grafikalarini yaratishga imkon beradi.
Furya integralining kvadratini hisoblash va buferlash blogi Fourier DSP Blockset\DSP Sinks\Spectrum Scope kirish signali hisobotlarini buffer to‘plydi, shundan so‘ng Furya integralini kvadratini hisoblab chiqadi.
Test signallari generatori Simulink\Sources\Signal Generator ADC kiritish qismiga garmonik signal beradi;
Berilgan chastota diapazonidaggi shovqin generatori Simulink\Sources\Band-Limited White Noise ADC kiritish uchun tasodifiy signal beradi.
ADC modelini qurishdan keyingi qadam unga kiritilgan bloklarning parametrlarini belgilashdir. Buning uchun tanlangan blokning chap tugmasini ikki marta bosing. Natijada, oldindan kiritilgan yoki boshlang‘ich holat bo‘yicha o‘rnatilgan parametr qiymatlarini ko‘rsatadigan oyna ochiladi. Namuna sifatida 2-rasmda Signal Generator blogining birlikka teng amplituda va 20 Hz (standart 1Hz) ga teng sinusoidal signalning chastotasi ko‘rsatilgan. Yangi o‘rnatish parametrlari kuchga kirishi uchun parametrlarni kiritganingizdan so‘ng “Apply” yoki “OK” tugmasini bosing. Har bir blokning parametr oynasi kerakli ma'lumot olish uchun Help tugmasini bosing.
2 rasm
Shuning uchun, ADCDA signallarni qayta ishlash nuqtai nazaridan qiziqish uyg‘otadigan aynan Variance, Histogram va Buffered FT VectorScope bloklarini batafsil ko‘rib chiqamiz. Ushbu bloklar, Simulink paketlarining aksariyati kabi, skalyar va vektor ketma-ketliklari (skalyar va vektor alohida signallari) bilan ishlaydi.
Skalyar ketma-ketligining namunasi bitta kanalli signal bo‘lib, ma’lumotlar bir-birini ta’qib qilganda, ya’ni har bir vaqtinchalik hisoblash bitta signal qiymatiga mos keladi. Bir vaqtning o‘zida bir nechta qiymatlarga mos keladigan ko‘p kanalli signal vektor ketma-ketligini ifodalaydi. Shunday qilib, skalyar signal vektor yoki bir o‘lchamli U massiv bilan o‘rnatiladi , ushbu vaqtda vektor signal U matritsa bilan MxN kattalikda, bunda M qator 1,2…M vaqt momentiga to‘g‘ri keladi, N bo‘lsa tanlab olingan signallarning k-chi qatoriga to‘g‘ri keladi.
3- rasm
Variance blokining parametrlari oynasi 4-rasmda ko‘rsatilgan. Ushbu blok kiruvchi ketma ket ma’lumotlar dispersiyasini hisoblash uchun mo‘ljallangan va, Running Variane parametriga bog‘liq xolda 2 rejimda ishlash mumkin: Basic Operation va Running Operation. Agar ushbu parametr yoqilmagan bo'lsa, ish Basic operation rejimida amalga oshiriladi. Bu holda, agar kirish ketma-ketligi vector bo‘lsa unda blok bo'yicha har bir qadamda joriy tanlashlar dispersiyasi hisoblanadi, agar kirish ketma-ketligi skalyar bo`lsa, joriy tanlovlar bir qiymatdan iborat bo‘ladi, chiqish blogi esa nolga teng bo‘ladi.
4-rasm
Bizning holda Running Variance parametri yoqilgan. (3-rasm). Bu shuni anglatadiki, blok Running Operation rejimida ishlaydi. Kirish signali skalyar bo‘lsa, muhokama qilingan model uchun bo‘lgani kabi, dispersiya hozirgi vaqtda olingan barcha ma’lumotlarni hisobga olgan holda har bir vaqt bosqichida hisoblab chiqiladi va Display blokining piktogrammasida ko‘rsatiladi. Boshqacha qilib aytganda, model ishlash jarayonida Variance blogi hisoblab chiqadi va Display ma’lumotlar chastotasi bilan o‘zgarib turadigan raqamni va boshlang‘ichdan hozirgi vaqtga qadar signalning teng varyansini ko‘rsatadi. Kirish signali vektor bo‘lsa, va joriy tanlanganlar n qiymatlarni o‘z ichiga oladi, blok har bir vaqt qadamida n ta qiymat dispersiyasini hisoblaydi.
Running Variance parametrini yoqsangiz, Variance blokining ikkinchi (boshqaruvchi) usuli faol bo‘ladi. Reset portining ochiladigan ro‘yxatidan signalni tanlash ushbu blokni yoqish shartlarini aniqlash imkonini beradi. Non-zero namunasini tanlashda RST boshqaruv usuli faol bo'ladi. RST ning kirishiga bir qiymat berilganda to‘plangan malumotlarni tozalash amalga oshiriladi. Manual Switch dan foydalanish vaqt oynasining o'lchamini qo‘lda boshqarish imkonini beradi. RRT nol signali kiritilganda, dispersiyani baholash vaqti oralig‘i qurilmaning ishlash vaqti bilan aniqlanadi.
Histogram blogi va uning sozlamalar oynasi 5-rasmda berilgan.
5-rasm
|
| |
