Podstawy Telekomunikacji - zaliczenie

%------PROJEKT ZALICZENIOWY-----%
% 1.Wygenerowac Sygnal.
% 2.Poddac go kwantowaniu, postarac sie wykorzystac jak najmniej bitow przetwornika przy jak najmniejszym szumie.
% 3.Powyzszy sygnal przepuscic przez filtr.
% 4.Stworzyc wykresy przed filtracja/kwantowaniem i po...
clear all;
close all;
clf;
pkg load signal;

%Sygnal wejsciowy
[s,fp]=auload('bird7.wav');                                 % s-wektor / fp- wartosc czestotliwosci probkowania
t= 1:length(s);
amp=10.0;
s(1:length(s))=amp*s(1:length(s));
Nf=2^12;
Nf2=Nf/2+1;
sig_fft=fft(s,Nf);                  %Transforamta Fouriera
mod=abs(sig_fft);
faza=angle(sig_fft);
f=linspace(0, fp/2, Nf2);

%kwantowanie
b=4;                             %ilosc bitow
a = 2^b - 1;
sq = round(s(1:rows(s))*a)/a;
szum = s(1:rows(s)) - sq;
sqq=round(s*a)/a;
ausave(['bird7kwantowany.wav'], sqq, fp);

%Stosunek sygalu do szumu (SNR)
SNR=20*log10(std(s(1:length(sqq)))/std(szum));

%Subploty sygnalu
subplot(331);
plot(t,sq,'-b',t,szum,'-r');
title(sprintf("Ilosc bitow: %d / SNR: %d" ,b,SNR));
xlabel('Czas [s]');
ylabel('Amplituda [A]');
hold on; grid on;


subplot(332);
plot(f,mod(1:Nf2));
title('Modul sygnalu');
xlabel('Czestotliwosc [Hz]');
ylabel('Modul');
hold on; grid on;

subplot(333);
plot(f,faza(1:Nf2));
title('Faza sygnalu');
xlabel('Czestotliwosc [Hz]');
ylabel('Kat');
hold on; grid on;

%------------------------------------------------------------------------------%

%Filtr GORNOPRZEPUSTOWY
M = 128;                               %ilosc wspolczynnikow filtra
f1 = .123;
f2 = .452;
h = fir1(M-1,[f1 f2],'high');
th = 0:1/fp:(M-1)/fp;

#transmitancja
h_fft = fft(h,Nf);
h_mod = abs(h_fft);
h_faza = angle(h_fft);

%Subploty filtra
subplot(334);
plot(h);
title('Filtr');
hold on; grid on;

subplot(335);
plot(f,h_mod(1:Nf2));
title('Modul filtra');
xlabel('Czestotliwosc [Hz]');
ylabel('Modul');
hold on; grid on;

subplot(336);
plot(f,h_faza(1:Nf2));
title('Faza filtra');
xlabel('Czestotliwosc [Hz]');
ylabel('Kat');
hold on; grid on;

%------------------------------------------------------------------------------%

#filtracja i stosunek sygnalu do szumu(SNR) po filtracji
s_f = filter(h,1,sqq);
h_SNR = 20*log10(std(s_f(1:length(s_f)))/std(szum)); #SNR po filtrze
s_fmod = abs(fft(s_f,Nf));
s_ffaza = angle(fft(s_f,Nf));
ausave(['bird7filtrowany.wav'], s_f, fp);


%Subploty sygnalu po filtracji
subplot(337);
plot(t,s,'-b',s_f,'-g');
title(sprintf("Sygnaly przefiltrowany/SNR po filtracji: %d", h_SNR));

subplot(338);
plot(f,s_fmod(1:Nf2));
title('Modul sygnalu po filtracji');

subplot(339);
plot(f,s_ffaza(1:Nf2));
title('Faza sygnalu po filtracji');

%figure
%freqz(h);