Digitalizacija podataka

Vežba 5

A/D konverzija

• Računari (procesori) su digitalne mašine• Potrebno je prevesti analogni signal

(napon ili struju) u digitalni oblik• U tu svrhu se koriste elektronski uređaji

koji se zovuA/D Konvertori

A/D Konvertori – analogni signal

A/D KonvertoriSemplovanje - snimanje (prozivanje) analognog signalaDigitalizacija – ono što radi A/D konvertor

A/D Konvertori - semplovanje

1

2

3

4

5

6

mdt

mdt

Dt - (n-1) x mdt

Dtn - broj kanala koji se skenirajumdt - vremenski razmak između skeniranja dva susedna kanala

Dt - vremenski razmak između uzastopnih skeniranja istog kanala

mdt

A/D Konvertori - greške

A/D Konverzija-princip rada

A/D Konverzija

A/D Konverzija

Naći najbližuvrednosttraženog naponaili struje međumogućimvrednostima!

A/D sa 4 bita ima 24vrednosti

A/D Konverzija

• Napisati program u MatLab-u koji oponaša A/Dkonvertor (traži najbližu od mogućih vrednosti)

• Proveriti kako utiče način pretraživanja nizamogućih vrednosti na brzinu konverzije

• Digitalizovati ponuđen signal (signal visoketačnosti) u tačno određenim vremenskimintervalima i uporediti karakteristike originalnog idigitalizovanog signala (ekstremene vrednosti,srednju vrednost i periodičnost)

MatLab program

X

Y

X>Y(i)

Rezultat

Formiranje niza mogućih vrednosti

Vrednost napona koja se digitalizuje

Brojač i komparator

Dobijena vrednost

Način pretraživanja

X

Y

X>Y(i)

Rezultat

Od početka niza, sa kraja niza iod neke slučajne pozicije

Moguće vrednosti kod 4vorobitnog A/D konvertora

[0, 0.625, 1.25, 1.875, 2.5,3.125, 3.75, 4.375, 5, 5.625,6.25, 6.875, 7.5, 8.125, 8.75,9.375]

Digitalizacija signala

Originalni podaci

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 20 40 60 80 100 120

Sinusni signal sa frekvencijom od 10 Hz

Digitalizacija signala

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 20 40 60 80 100 120 14

Semplovanje na 5 Hz

Digitalizacija signalaSemplovanje na 9 Hz

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 20 40 60 80 100 120 140

Digitalizacija signalaSemplovanje na 27 Hz

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 20 40 60 80 100 120

Digitalizacija signala

9 Hz

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 20 40 60 80 100 120 1409 Hz

27Hz

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 20 40 60 80 100 120 14027Hz

5Hz

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

0 20 40 60 80 100 120 1405Hz

Problemi koji se javljaju:

•Alijasing•Ekstremne vrednosti istatistički pokazateljisignala•Retke pojave

O rig ina lni podac i

-1.5

-1

-0.5

0

0 .5

1

1 .5

0 20 40 60 80 100 120

Digitalizacija – hidraulički udarŠta treba uraditi:•Periodičnost•Ekstremne vrednosti•Srednja vrednost•Normiranje

-20

-10

0

10

20

30

40

50

1 51 101 151 201 251 301 351 401 451 501 551 601 651 701 751 801 851 901 951

Digitalizacija – hidraulički udarŠta treba uraditi:•Periodičnost•Ekstremne vrednosti•Srednja vrednost•Normiranje

-20

-10

0

10

20

30

40

50

1 51 101 151 201 251 301 351 401 451 501 551 601 651 701 751 801 851 901 951

T