Цифровая обработка сигналов. Часть 2

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Е. А. Григорьевых 
Д. Г. Хафизов      Р. Г. Хафизов 
 
 
 
 
 
ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ 
 
Лабораторный практикум 
 
Часть 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Йошкар-Ола 
ПГТУ 
2024 
 
1 

УДК 621.391(075.8) 
ББК  32.811я7 
Г 83 
 
 
Р ецензенты : 
К. А. Загайнов – директор Центра эксплуатации филиала в Республике Марий Эл ПАО «Ростелеком»; 
М. И. Бастракова, канд. техн. наук, доцент кафедры радиотехники и связи Поволжского государственного технологического 
университета 
 
 
Печатается по решению 
редакционно-издательского совета ПГТУ 
 
 
 
Григорьевых, Е. А. 
Г 83        Цифровая обработка сигналов: лабораторный практикум. Часть 2 
/ Е. А. Григорьевых, Д. Г. Хафизов, Р. Г. Хафизов. – Йошкар-Ола: 
Поволжский государственный 
технологический 
университет, 
2024. – 44 c.  
ISBN 978-5-8158-2001-2 
ISBN 978-5-8158-2390-7 (Ч. 2) 
 
Представлены материалы для самостоятельной подготовки и аудиторной работы студентов при изучении отдельных разделов дисциплины 
«Цифровая обработка сигналов», а также для выполнения ими второй части лабораторного практикума по данной дисциплине.  
Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Биотехнические системы и технологии», «Радиотехника» и специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы». 
 
УДК 621.391(075.8) 
ББК  32.811я7 
 
ISBN 978-5-8158-2390-7 (Ч. 2) 
ISBN 978-5-8158-2001-2 
© Григорьевых Е. А., Хафизов Д. Г.,  
Хафизов Р. Г., 2024  
© Поволжский государственный 
технологический университет, 2024 
2 

Предисловие 
 
Настоящее издание содержит материал лабораторного практикума по дисциплинам «Цифровая обработка сигналов», «Теоретические основы радиотехники», «Основы теории сигналов и систем», 
«Моделирование РТС в LabVIEW» для студентов, обучающихся по 
направлениям 11.05.01 «Радиолокационные системы и комплексы», 
12.03.03 «Биомедицинские технологии». 
Цель его – формирование у обучающихся навыков цифровой 
обработки сигналов с помощью пакетов прикладных программ. 
В процессе изучения представленного здесь материала решаются такие актуальные задачи: 
− развитие практических навыков моделирования радиотехнических и телекоммуникационных систем; 
− моделирование радиолокационных сигналов, корреляционного анализа, дискретизации сигналов по времени и их цифрового 
представления, спектрального анализа дискретных сигналов. 
В I части лабораторного практикума «Цифровая обработка сигналов» представлены работы по таким темам: 
• дискретизация сигналов; 
• спектр дискретных сигналов; 
• аппаратно-программный стенд для построения амплитудночастотных характеристик четырёхполюсников; 
• анализ амплитудно-модулированных сигналов. 
Часть II также состоит из четырех лабораторных работ, посвященных следующим темам: 
• моделирование радиолокационных сигналов; 
• двумерное ДПФ и корреляционный анализ сигналов; 
• дискретная свертка сигналов; 
• передискретизация сигналов. 
Каждый раздел включает четкую формулировку цели работы, 
сведения, задание для выполнения работы, контрольные вопросы, 
призванные помочь студентам систематизировать изученный материал, организовать не только аудиторную, но и самостоятельную 
работу по его освоению, а также самопроверку знаний. 
                                                 
 Хафизов, Д. Г. Цифровая обработка сигналов: лабораторный практикум. Часть 1 
/ Д. Г. Хафизов, Р. Г. Хафизов, С. А. Охотников. – Йошкар-Ола: Поволжский 
государственный технологический университет, 2018. – 72 c. 
3 

Список сокращений 
 
АМ – амплитудно-модулированный 
АЧХ – амплитудно-частотная характеристика 
АЦП – аналого-цифровой преобразователь 
БПФ – быстрое преобразование Фурье 
ДПФ – дискретное преобразование Фурье 
НФ – нерекурсивный цифровой фильтр 
ОБП – сигнал с одной боковой частотой 
ОДПФ – обратное дискретное преобразование Фурье 
ПГ – преобразователь Гильберта 
ФНЧ – фильтр низких частот 
ФЧХ – фазочастотная характеристика 
ЦАП – цифроаналоговый преобразователь 
ЦОС – цифровая обработка сигналов 
ЦФ – цифровой фильтр 
ЦФНЧ – цифровой фильтр низкой частоты 
 
 
4 

Введение 
 
Цифровая обработка сигналов (ЦОС) как одно из наиболее 
динамично развиваемых и перспективных направлений имеет 
большое фундаментальное и прикладное значение в современной 
радиотехнике.  
Удельный вес ЦОС в радиоэлектронных устройствах и системах по мере повышения ее быстродействия и снижения стоимости все более возрастает.  
Методы цифровой обработки используются для разработки и 
исследования радиоэлектронных устройств и систем различного 
назначения, а ее средства – для их аппаратно-программной реализации.  
Обучение методам и средствам ЦОС осуществляется в рамках дисциплины «Цифровая обработка сигналов». Она охватывает широкий круг теоретических вопросов, изучаемых на лекционных и лабораторных занятиях и в процессе самостоятельной 
работы студентов.  
Часть II лабораторного практикума предусматривает изучение базовых вопросов моделирования радиолокационных сигналов, корреляционного анализа, дискретизации сигналов по времени и их цифрового представления, спектрального анализа дискретных сигналов. Он включает четыре лабораторные работы, 
охватывающие широкий круг вопросов, связанных с цифровой 
обработкой изображений и сигналов, применяемых в радиотехнике и телекоммуникациях. 
В первой лабораторной работе предлагается сформировать 
модель радиолокационного сигнала с различными параметрами, 
используя цифровой программируемый генератор, и построить 
его автокорреляционную функцию. 
Выполняя вторую лабораторную работу, необходимо сравнить два изображения методами корреляционного и спектрального 
5