Цифровая обработка сигналов

Лабораторные работы для BSUIR/БГУИР (Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники).
Предмет - DSP (Digital signal processing) / ЦОС (Цифровая обработка сигналов).

Лабораторная работа №1

1. Сгенерировать звуковые сигналы различной формы:

• синусоида;
• импульс с различной скважностью;
• треугольная;
• пилообразная;
• шум.

2. Сгенерировать полифонические сигналы на основе сигналов из предыдущего пункта (суммировать несколько монофонических сигналов).
3. Сгенерировать звуковые сигналы с модуляцией параметров (амплитуда, частота) несущих сигналов, полученных в 1а при помощи модулирующих сигналов различной формы:

• синусоида;
• импульс с различной скважностью;
• треугольная;
• пилообразная.

Уравнения, а также интерактивные графики сигналов можно изучить в графическом калькуляторе Desmos. Чтобы отобразить или скрыть отдельные папки и графики, необходимо нажать на круглую кнопку, расположенную слева от названия папки или уравнения.

Лабораторная работа №2

Исследовать сигналы, сгенерированные в лабораторной работе №1, используя преобразования Фурье:

• построить амплитудные и фазовые спектры сигналов, восстановить исходные сигналы по полученным спектрам. Использовать прямое и обратное дискретное преобразование Фурье (ДПФ).
• выполнить предыдущий пункт с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ).
• реализовать цифровую фильтрацию сигналов (НЧ-фильтр, ВЧ-фильтр, полосовой фильтр).

Лабораторная работа №3

Реализовать фильтры свёртки для изображений:

• коробочное размытие;
• размытие по Гауссу;
• медианный фильтр;
• оператор Собеля.

Лабораторная работа №4

Разработать программу, вычисляющую функцию корреляции двух изображений. Программа должна обеспечивать возможность расчёта функции взаимной корреляции двух различных изображений и автокорреляционную функцию одного изображения.

• в случае взаимной корреляции необходимо выполнить поиск фрагмента в заданном изображении. Интерфейс программы должен содержать исходное изображение, какой-либо случайный фрагмент этого же изображения, а также изображение корреляционной функции. В результате работы программы необходимо в исходном изображении выделить найденный фрагмент прямоугольником.
• в случае автокорреляции необходимо определить повторяющиеся фрагменты в заданном изображении. Интерфейс программы должен содержать исходное изображение и изображение автокорреляционной функции.