Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία. Εργαστήριο 10 ο : MATLAB

Σχετικά έγγραφα
Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 2: Εισαγωγικά θέματα Ψηφιοποίησης. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 5: Ψηφιακή Μετάδοση Αναλογικών Σημάτων. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

3 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 4: Ήχος Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 18

Νέες Τεχνολογίες και Καλλιτεχνική Δημιουργία

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 2.1: Ανάλυση Fourier. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Αναλογικά & Ψηφιακά Κυκλώματα ιαφάνειες Μαθήματος ρ. Μηχ. Μαραβελάκης Εμ.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Περιεχόµενα ΕΠΛ 422: στα Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία. ειγµατοληψία. ηµιουργία ψηφιακής µορφής πληροφορίας στα Συστήµατα Πολυµέσων

Εισαγωγή στην πληροφορική

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία. Εργαστήριο 5 ο : MATLAB

Συστήματα Πολυμέσων Ενότητα 7: Ψηφιοποίηση και ψηφιακή επεξεργασία σήματος.

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Ενότητα 4: Δειγματοληψία - Αναδίπλωση

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

11 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

7 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 1

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Συστήματα Επικοινωνιών

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 3: Θεωρία Ψηφιοποίησης

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Βιοϊατρική τεχνολογία

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER

12 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία. Εργαστήριο 4 ο : MATLAB

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

Μάθημα: Τεχνολογία Ήχου Εργαστηριακή Άσκηση 4 «Μετατροπή ηχητικών σημάτων από αναλογικό σε ψηφιακό»

ΜΑΘΗΜΑ: Ηλεκτρονικά Ισχύος

Μαθηματική Ανάλυση Ι

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:07. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 11: Χαρακτηριστικά Ψηφιακού Ήχου. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Μαθηματικά. Ενότητα 7: Μη Πεπερασμένα Όρια. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

8 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

Συστήματα Επικοινωνιών

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Εισαγωγή στην Επεξεργασία Σήματος. Νόκας Γιώργος

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ Ζ (ΖTransform)

Μαθηματική Ανάλυση Ι

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Δρ. Π. Ασβεστάς Εργαστήριο Επεξεργασίας Ιατρικού Σήματος & Εικόνας Τμήμα Τεχνολογίας Ιατρικών Οργάνων

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ψηφιακή Επεξεργασία Σήματος

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Μαθηματικά. Ενότητα 6: Ασκήσεις Ορίων Συνάρτησης. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

4 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 6: Έννοια της συνάρτησης μεταφοράς Παραδείγματα εφαρμογής σε φυσικά συστήματα

27-Ιαν-2009 ΗΜΥ (ι) Βασική στατιστική (ιι) Μετατροπές: αναλογικό-σεψηφιακό και ψηφιακό-σε-αναλογικό

Σύντομη Αναφορά σε Βασικές Έννοιες Ψηφιακής Επεξεργασίας Σημάτων

Σήματα και Συστήματα ΙΙ

9 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Μαθηματικά. Ενότητα 3: Εξισώσεις και Ανισώσεις 1 ου βαθμού. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Ι

Ήχος. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 04-1

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. 4o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Μαθηματικά Και Στατιστική Στη Βιολογία

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

6 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Μοντελοποίηση Λογικών Κυκλωμάτων

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Συστήματα Επικοινωνιών ΙI

3 η ΕΝΟΤΗΤΑ Συναρτήσεις στο MATLAB

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία. Ενότητα: Εισαγωγή στην Hλεκτρονική Yγεία

Θεώρημα δειγματοληψίας

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ηλεκτρονική Υγεία

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Transcript:

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών Ηλεκτρονική Υγεία Εργαστήριο 10 ο : MATLAB Αν. καθηγητής Αγγελίδης Παντελής e-mail: paggelidis@uowm.gr Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ψηφιακά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Γραφικές παραστάσεις 3Δ Plot3: t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t); grid; axis square; 4

Γραφικές παραστάσεις 5

Πολυώνυμα Παράδειγμα: x 2 +2x+1 coeff=[1 2 1]; r=roots(coeff) Βρείτε τις ρίζες της εξίσωσης: x 3-15x=4 6

Απεικόνιση σήματος t=[0:0.1:15]; r=[5:0.1:10]; u=[zeros(1,50),sin(3*r),zeros(1,50)]; plot(t,u,'linewidth',2) xlabel('t'); ylabel('u(t)'); grid('on'); 7

Εντολή gensig [U,T]=gensig('sin',2,15); plot(t,u) [U,T]=gensig('square',3,15); plot(t,u) ylim([0,1.1]); 8

Μιγαδικοί αριθμοί Δήλωση: z=a+b*i Συναρτήσεις: Πραγματικό μέρος: real(z). Φανταστικό μέρος: imag(z). Συζυγής: conj(z). Αναπαράσταση: plot(re,im); compass(z); Μέτρο: abs(z). Όρισμα: angle(z). Παράδειγμα: z=10+5i 9

Διακριτά σήματα (1/3) Ένα σήμα διακριτού χρόνου ορίζεται ως μια συνάρτηση της ακέραιας μεταβλητής n και συμβολίζεται με x(n). Βασικές πράξεις με σειρές A=[a 1 a 2... a n ]. primes=[2 3 5 7 11 13]. primes(2). primes(3)=5. length(primes). 10

Διακριτά σήματα (2/3) Βασικές πράξεις με σειρές: s1=[ 2 3 5 7 11 13 ]; s2=[ 1 2 3 4 5 6 ]; s1+s2 s1-s2 s1.*s2 s1./s2 11

Διακριτά σήματα (3/3) Γραφική αναπαράσταση: N=20; n=1:n; x=rand(1,n).*20; stem(n,x); xlabel('x'); ylabel('y'); 12

Βασικές αρχές ψηφιοποίησης Η πολυµεσική πληροφορία (ήχος & βίντεο) είναι αναλογική. Το πλάτος µεταβάλλεται συνεχώς µε το χρόνο. Κωδικοποιητής σήµατος είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωµα που µετατρέπει το αναλογικό σήµα σε ψηφιακό. -Λαµβάνει δείγµατα σε τακτά χρονικά διαστήµατα (δειγµατοληψία). -Μετατρέπει τα δείγµατα σε δυαδική µορφή (κβαντοποίηση). Αποκωδικοποιητής σήµατος: - Μετατρέπει το ψηφιακό σήµα σε αναλογικό. 13

Σχεδιασμός κωδικοποιητή Φίλτρο αποκοπής ή περιορισµού εύρους ζώνης (bandlimiting): - Αποµακρύνει επιλεγµένες συνιστώσες υψηλών συχνοτήτων Μετατροπέας αναλογικό-σε-ψηφιακό (ADC): - Δειγµατοληψία και κατακράτηση. Κατακρατεί την τιµή προς κβαντοποίηση η οποία έχει δειγµατοληφθεί σε τακτά διαστήµατα: - Κβαντοποιητής. Μετατρέπει την τιµή που έχει δειγµατοληφθεί σε ψηφιακή κωδικολέξη. 14

Δειγματοληψία (1/2) Δειγµατοληψία (sampling) ονομάζεται η διαδικασία µε την οποία παράγουµε ένα διακριτό σήμα από ένα συνεχές σήµα. Προκύπτει από τη καταγραφή των τιµών του συνεχούς σήµατος σε µια σειρά από διακριτά και ισαπέχοντα σηµεία. 15

Δειγματοληψία (2/3) % Δημιουργία αναλογικού σήματος t=0:.1:20; F1=.1; F2=.2; x=sin(2*pi*f1*t)+sin(2*pi*f2*t); subplot(2,1,1); plot(t,x); title('original signal') xlabel('t'); ylabel('x(t)'); subplot(2,1,2); x_samples=x(1:10:201); %gets 21 samples of x. stem(0:length(x_samples)-1,x_samples,'filled'); title('sampled signal') xlabel('n'); ylabel('x_s(n)'); axis([0 20-2 2]); 16

Δειγματοληψία (3/3) 17

Θεώρηµα δειγµατοληψίας Nyquist ή Shannon Ο ρυθμός δειγματοληψίας πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσιος από την υψηλότερη ηµιτονοειδή συχνοτική συνιστώσα. Ρυθµός Nyquist: Hz ή δείγµατα ανά δευτερόλεπτο (sps). Το φίλτρο αποκοπής είναι επίσης γνωστό ως φίλτρο Nyquist. Δειγµατοληψία χαµηλότερη από το ρυθµό Nyquist, καλείται υποδειγµατοληψία, και µπορεί να παραγάγει ψευδή σήµατα, λόγω του φαινοµένου της αναδίπλωσης για τις συχνότητες που περιέχονται στο σήµα και είναι µεγαλύτερες από το µισό της συχνότητας Nyquist. 18

Δημιουργία σήματος ήχου: clear; clc; clf; fs=44100; T=1/fs; t=0:t:1; f1=500; omega1=2*pi*f1; phi=2*pi*0.75; x1=cos(omega1*t+phi); sound(x1,fs); subplot(2,1,1), plot(t,x1); subplot(2,1,2),plot(x1(1:500)); Σήματα ήχου (1/2) 19

Σήματα ήχου (2/2) Δημιουργία σήματος ήχου: clear; clc; clf; fs=44100; T=1/fs; t=0:t:1; f1=500;f2=800; omega1=2*pi*f1; omega2=2*pi*f2; phi=2*pi*0.75; x1=cos(omega1*t+phi)+cos(omega2*t+phi); sound(x1,fs); subplot(2,1,1), plot(t,x1); subplot(2,1,2),plot(x1(1:500)); 20

Τέλος Ενότητας 21