Упражнение 1: Преобразование аналоговых данных в цифровую форму Представьте, что у вас есть непрерывный сигнал, например, температура в течение суток. Нарисуйте график температуры, указав время на оси X (00:00–24:00) и температуру на оси Y. Выполните сэмплирование, выбрав значение температуры каждые 3 часа (в 00:00, 03:00, 06:00 и так далее). Создайте таблицу с колонками "Время" и "Температура", где укажете результаты. Выполните квантизацию: Округлите измеренные значения до ближайшего целого числа, кратного 5 (например, 23°C → 25°C). Постройте новый график с учетом квантизированных значений.

Давайте начнем с выполнения упражнения по преобразованию аналоговых данных в цифровую форму. ### Шаг 1: Построение графика температуры Предположим, у вас есть следующие данные о температуре в течение суток: - 00:00 – 20°C - 03:00 – 18°C - 06:00 – 15°C - 09:00 – 17°C - 12:00 – 22°C - 15:00 – 24°C - 18:00 – 23°C - 21:00 – 21°C Теперь вы можете нарисовать график, где по оси X будет время, а по оси Y – температура. График будет представлять собой непрерывный сигнал температуры в течение суток. ### Шаг 2: Сэмплирование Выбираем значения температуры каждые 3 часа: | Время | Температура | |--------|-------------| | 00:00 | 20°C | | 03:00 | 18°C | | 06:00 | 15°C | | 09:00 | 17°C | | 12:00 | 22°C | | 15:00 | 24°C | | 18:00 | 23°C | | 21:00 | 21°C | ### Шаг 3: Квантизация Теперь округлим измеренные значения до ближайшего целого числа, кратного 5: - 20°C → 20°C - 18°C → 20°C - 15°C → 15°C - 17°C → 15°C - 22°C → 25°C - 24°C → 25°C - 23°C → 25°C - 21°C → 20°C Создадим новую таблицу с квантизированными значениями: | Время | Температура (квантиз.) | |--------|------------------------| | 00:00 | 20°C | | 03:00 | 20°C | | 06:00 | 15°C | | 09:00 | 15°C | | 12:00 | 25°C | | 15:00 | 25°C | | 18:00 | 25°C | | 21:00 | 20°C | ### Шаг 4: Новый график Теперь вы можете построить новый график, используя квантизированные значения температуры. По оси X будет время, а по оси Y – квантизированная температура. График будет представлять собой дискретный сигнал. Этот процесс демонстрирует переход от непрерывных аналоговых данных к цифровым с помощью сэмплирования и квантизации. Это основные операции в цифровой обработке сигналов. Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужна помощь с другим заданием, не стесняйтесь спрашивать!