Laboratoriotyöt - Jälkiselostus 1

Täyttäkää ensin ryhmän jäsenten tiedot.

Jäsen 1 (nimi + opintokirjan numero): 
Jäsen 2 (nimi + opintokirjan numero): 

Vastatkaa nyt alla oleviin kysymyksiin laboratoriotyön perusteella. Tehtävissä
tarvitaan työn aikana tulostettuja kuvaajia. Joissakin tehtävissä on hyötyä myös
kurssin opetusmonisteista. Kun olette vastanneet kaikkiin kysymyksiin ja
tarkistaneet vastauksenne, lähettäkää ne assistenteille lomakkeen alaosassa olevaa
painiketta painamalla.

1. Mikä on y:ksi määritelty funktio nimeltään?                                 (1p)

2. Kuinka pitkä näyteväli Ts on? (ms)                                          (1p)

3. Montako näytettä signaalista kaiken kaikkiaan otetaan?                      (1p)

4. Selitä omin sanoin, miten aika- (x) ja taajuusalueen (X) käyrät liittyvät
   toisiinsa. Viittaa professori Häggmanin Signaalit ja järjestelmät -opetus-
   monisteeseen.                                                               (3p)

5. Miksi 800 hertsin kohdassa on taajuuskomponentti?                           (3p)

6. Kun taajuus muutettiin 600 hertsiksi, ilmestyi kuvaan taajuuskomponentit 400
   ja 600 hertsin kohtiin. Selitä ilmiö. Viittaa myös Häggmanin
   opetusmonisteeseen.                                                         (3p)

7. Mitä seuraavat komennot tekevät?

   a) x = square (2*pi*f*t, 50);                                             (0.5p)
   b) soundsc (x,8192);                                                      (0.5p)
   c) load D:\student\kohina1.txt                                            (0.5p)
   d) [x, Fs]=wavread ('D:\student\sound1.wav');                             (0.5p)

8. Miten hyvin esityössä analysoitu signaali vastasi Matlabilla saatua
   signaalia?                                                                  (1p)

9. Äänihavainnot: Toimiiko korva taajuusanalysaattorina? Erotitko harmoniset
   taajuudet?                                                                  (2p)

10. Vertaile aiemmin kurssilla esille tullutta suorakaideaallon taajuusspektriä ja
    FFT:n laskemaa taajussspektriä keskenään. Mitä eroja ja mitä yhteneväisyyksiä
    havaitsit? Selitä erot.                                                    (4p)

11. Esitä suorakaideaallon Fourier-sarja. Käytä seuraavien esimerkkien mukaisia
    merkintöjä. Esim:
    - Int(0-1) (x dx), (integraali nollasta yhteen x muuttujana).
    - Sum(0-9) (1+nx+nx^2), (summa sarjan kymmenestä ensimmäisestä termistä)   (6p)

12. Vertaile aiemmin kurssilla esille tullutta kolmioaallon taajuusspektriä ja
    FFT:n laskemaa taajussspektriä keskenään. Mitä eroja ja mitä yhteväisyyksiä
    havaitsit? Selitä erot.                                                    (4p)

13. Mitä eroja ja yhtäläisyyksiä löydät kolmioaallon ja suorakaideaallon
    spektritulosteista? Selitä erot!                                           (4p)

14. Miten kolmioaalto saadaan matemaattisesti muokkaamalla suorakaideaallosta? (2p)

15. Esitä kolmioaallon Fourier-sarja käyttäen hyväksi kysymyksessä 11 esitettyjä
    merkintöjä.                                                                (6p)

16. Vertaile square1:n ja square2:n aika-alue- ja taajuusaluekuvia. Mitä eroja
    havaitsit? Selitä erot.                                                    (3p)

17. Miten sinc-funktio liittyy edellisiin spektritulostuksiin?                 (2p)

18. Mitä komento x = chirp (t,20,10,4000); tekee?                            (0.5p)

19. Miten tulostamanne chirp-funtion spektri muuttuisi, jos pyyhkäisyaikaa
    nostettaisiin huomattavasti korkeamaksi? Perustele vastauksesi.            (3p)

20. Jos pyyhkäisyaika olisi äärettömän pitkä, millainen amplitudispektri olisi
    tuloksena? Perustele vastauksesi.                                          (2p)

21. Kuvaile kuulemaasi signaalia.                                            (0.5p)

22. Kuvaile myös signaalin aika-alueen kuvaa.                                (0.5p)

23. Kuvaile signaalin taajuusalueen kuvaa.                                   (0.5p)

24. Mitkä kaksi tuttua signaalia outo2-signaalissa on summattu? Perustele
    vastauksesi.                                                               (2p)

25. Kerro omin sanoin havainnoistasi "outoja" signaaleja tarkasteltuasi. Mitä opit?
    (vertaa esiselostuksen tehtävään 2!)                                       (3p)

26. Kerro omin sanoin havainnoistasi omia ääninäytteitä tutkittuasi. (jaksollisuus,
    taajuuskomponentit ja mistä taajuuskomponentit johtuvat jne.)              (3p)

27. Vertaile saman henkilön spektrituloksia keskenään.                         (1p)

28. Vertaile ryhmän jäsenten spektrituloksia keskenään.                        (1p)

-----------------------------------------------------------------------------------
Yhteensä:                                                                     65 p.

Kommentteja laboratoriotyöstä ja mahdollisia parannusehdotuksia:

Tarkistakaa vielä, että olette vastanneet kaikkiin kysymyksiin. Palauttaminen ei
onnistu, jos osa vastauskentistä on tyhjiä. Onnistuneesta vastauksesta saa
kuittauksen.