Problematika zpracování signálů v reálném čase

Abstract

Cílem diplomové práce je seznámit čtenáře s diskrétní Fourierovou transformací DFT a jejím zavedením při spektrální analýze diskrétních signálů. Dále pak popisuje efektivní výpočet DFT pomocí algoritmu rychlé Fourierovy transformace FFT a vlivy, které se objevují při DFT spektrální analýze, vliv délky DFT, vliv délky segmentu analyzovaného signálu a prosakování ve spektru. Dále je vysvětlena problematika komplexní reprezentace reálných pásmově omezených signálů v základním pásmu, nazývaná komplexní obálkou signálů. Toto vyjádření využívá Hilbertovy transformace a analytického signálu. Práce také popisuje aplikační knihovnu Real Time Toolbox programového prostředí Matlab/Simulink, která s využitím měřicí karty AD622 umožňuje připojovat a zpracovávat skutečné signály v reálném čase. S využitím těchto prostředků je v programovém prostředí Matlab/Simulink vytvořena laboratorní úloha simulující komplexní vyjádření reálných pásmově omezených signálů v reálném čase.The aim of the master’s thesis is to acquaint the reader with Discrete Fourier Transform DFT and its introduction to spectral analysis descrete time signals. Furthermore it describes efficient computation of the DFT using the algorithm Fast Fourier Transform FFT and effects that appear in the DFT spectral analysis, the effect of the length of the DFT, the effect of the length of the segment of the analysed signal and the leakage. Next is explained the issue of the complex representation of real bandpass signals in the baseband, called the complex envelope of signals. This represenation uses the Hilbert Transform and the analytic signal. The thesis also describes the application library Real Time Toolbox of the software Matlab/Simulink, that uses the data acquition card AD622 allows to connect and process real signals in real time. In Matlab/Simulink with use this facilities is create the laboratory lesson, that simulating the complex represenation of real bandpass signals in real time.