Pagina documente » Politehnica » Pachet de programe Java pentru proiectarea si simularea blocurilor de filtre

Despre lucrare

lucrare-licenta-pachet-de-programe-java-pentru-proiectarea-si-simularea-blocurilor-de-filtre
Aceasta lucrare poate fi descarcata doar daca ai statut PREMIUM si are scop consultativ. Pentru a descarca aceasta lucrare trebuie sa fii utilizator inregistrat.
lucrare-licenta-pachet-de-programe-java-pentru-proiectarea-si-simularea-blocurilor-de-filtre


Cuprins

EXTRAS DIN DOCUMENT

?{p}

{p}

?

Capitolul 1

Consideratii tactico-tehnice

Nevoia de acces rapid la informatie, indiferent de domeniul de interes, a dus la dezvoltarea exploziva a Internetului. Amploarea pe care acesta a luat-o in ultimii ani este deja o realitate. În momentul de fata Internetul reprezinta o imensa baza de date care poate fi accesata si utilizata de oricine, dar totodata poate fi si imbogatita.

În general o pagina de Web are ca scop prezentarea unui obiect, a unei activitati sau a unei probleme. Modul in care tema site-ului este abordata este foarte important. Cele mai multe site-uri se bazeaza pe text si poze, care in cele mai multe cazuri sunt suficiente, dar pentru a se putea crea pagini de Web mai complexe, care sa contina mai mult decat text si poze, era necesar un limbaj de programare capabil sa creeze aplicatii care sa poata fi rulate de catre un browser de Web. Java este limbajul care s-a impus in acest sens.

Astfel si in domeniul comunicatiilor si mai ales al prelucrarii semnalelor s-au creat o multitudine de site-uri de Web. Folosind un motor de cautare pe Web se poate gasi un mare numar de site-uri dedicate domeniului. O astfel de pagina Web, poate contine documentatie despre o anumita tema si rezultate obtinute in urma simularii cu diverse programe dedicate, dar el devine mult mai interesant si mai elocvent atunci cand contine si aplicatii care pot fi rulate „online” de catre vizitatorul site-ului, mai ales daca acestea sunt si interactive .

Utilitatea unor astfel de pagini Web este majora, in special in scop didactic. Un astfel de site poate functiona foarte bine ca un „laborator online” al unei institutii de invatamant, permitand invatarea de la distanta.

Continutul unui astfel de „laborator online” poate fi complex. El va fi structurat ca o platforma de laborator. În primul rand site-ul va contine un breviar teoretic care va prezenta problema tratata alaturi de cateva exemple de rezultate obtinute, pentru ca in final sa ofere utilizatorului posibilitatea de a obtine singur rezultatele simularii prin intermediul aplicatiei existente. Pentru a putea fi cat mai elocventa, aplicatia trebuie sa ofere utilizatorului un meniu de modificare a parametrilor sistemului cat mai bogat pentru a asigura un cat mai bun control asupra simularii, proprietate pe care limbajul Java o permite. Avand la dispozitie o interfata usor de utilizat, dar totusi complexa, utilizatorul va putea folosi aplicatia pentru o buna intelegere a problemei tratate.

Un alt aspect avantajos al acestor „laboratoare Online”, il constituie faptul ca pot fi folosite link-uri catre alte site-uri similare. Astfel se pot face trimiteri catre anumite pagini de Web, indiferent de locatia acestora, pentru explicarea detaliata a anumitor aspecte care sunt folosite in problema tratata, insa nu fac obiectul studiului si deci nu vor fi tratate explicit.

Avand la dispozitie un astfel de site se poate asigura foarte usor „invatarea de la distanta”, lucru ce poate fi util intr-un mediu studentesc cu acces la Internet, cum este cel al Institutiei noastre. Astfel s-ar putea crea un site al catedrei, unde sa existe diverse aplicatii legate de problemele studiate la cursuri, aplicatii pe care studentii le-ar putea folosi pentru o mai buna intelegere a temelor tratate, chiar si din camin.

Pentru a demonstra cele spuse mai sus, am realizat un astfel de site de Web care trateaza problema blocurilor de filtre folosite in descompunerea unui semnal in subbenzi si apoi refacerea sa. Site-ul are o structura bazata pe cele prezentate anterior. El contine o prezentare teoretica a blocurilor de filtre si a metodei de proiectare folosite alaturi de aplicatia Java realizata pentru simularea blocului de filtre.

Problema tratata a fost aleasa deoarece domeniul prelucrarii multirata a semnalelor are o importanta crescanda in dezvoltarea comunicatiilor numerice. Acest domeniu are ca principiu de baza prelucrarea semnalelor la rate de esantionare diferite, realizabil cu ajutorul proceselor de decimare (frecventa de esantionare scade prin considerarea unui numar mai mic de esantioane ale semnalului, cu respectarea criteriului lui Nyquist de esantionare) si interpolare (frecventa de esantionare creste prin inserarea unor esantioane intre doua esantioane ale semnalului).

Sistemele multirata bazate pe blocuri de filtre sunt folosite frecvent in urmatoarele domenii:

? sisteme de comunicatii;

? sisteme audio digitale;

? codarea de subbanda a semnalelor vocale si a semnalelor imagine;

? codarea progresiva a semnalelor imagine;

? sisteme de asigurare a confidentialitatii semnalelor vocale;

? filtre multirata adaptive;

? analiza spectrala;

? identificarea sistemelor variabile in timp;

? descompunerea timp-frecventa etc.

În cadrul sistemelor de comunicatii blocurile de filtre multirata M-banda sunt folosite in scopul transmiterii cat mai eficiente a semnalelor. Pentru realizarea acestui scop semnalul care trebuie transmis se imparte intr-un numar de semnale subbanda (in functie de numarul de canale avute la dispozitie). În functie de criteriul de descompunere optima subbenzile pot fi de largimi egale sau nu, iar la nivelul semnalelor subbanda pot avea loc operatii de codare. Cel mai frecvent utilizat criteriu de descompunere il reprezinta cel al repartizarii uniforme a energiei semnalului in subbenzi, criteriu numit si compactarea energiei. Astfel, repartitia uniforma a energiei semnalului in subbenzi creste rezistenta la perturbatiile de tip aditiv ce se manifesta in canalele de comunicatii.

Structura lucrarii

Lucrarea realizata are o structura ce urmareste in primele capitole prezentarea aspectelor teoretice privind problema tratata, pentru ca apoi sa demonstreze eficienta metodei de proiectare folosite prin rezultatele obtinute, totodata evidentiind si avantajele limbajului de programare Java, folosit pentru realizarea aplicatiei.

Astfel, in Capitolul 2, sunt analizate conceptele fundamentale ale prelucrarii multirata, decimarea si interpolarea in perspectiva folosirii lor in aplicatia realizata. Capitolul 3 prezinta problematica blocurilor de filtre digitale uniforme din punct de vedere al structurii si proprietatilor lor.

Aceste prime doua capitolele, prin structura si continut, constituie un fundament unitar, teoretic pentru Capitolul 4, care este dedicat metodei de proiectare a blocurilor de filtre modulate pe baza unui filtru prototip in cosinus ridicat, continand si implementarea soft a algoritmului de proiectare.

Metodele de masurare a performantelor blocurilor de filtre sunt prezentate in Capitolul 5, pentru ca apoi in Capitolul 6 sa fie evaluate efectele zgomotului aditiv asupra reconstructiei semnalului descompus in subbenzi, evaluarea facandu-se tocmai pe baza uneia din metodele de masurare a performantelor prezentate in capitolul precedent.

Pentru prezentarea conceptiei de proiectare, Capitolul 7 descrie schema bloc folosita la realizarea blocului de filtre folosit in descompunerea unui semnal in 2, 4 sau 6 subbenzi si refacerea lui la receptie.

Capitolul 8 este dedicat prezentarii limbajului Java folosit pentru realizarea aplicatiei, in vederea sublinierii avantajelor acestuia ca instrument in aplicatiile de Web. Proiectarea programelor de simulare este descrisa in cadrul Capitolului 9, alaturi de rezultatele obtinute.

Lucrarea se incheie cu un capitol de Concluzii, urmat de 3 Anexe care prezinta rezultate grafice obtinute pentru mai multe cazuri tratate si pentru mai multe tipuri de semnale.

Capitolul 2

Sisteme multirata