TD_Lab_04

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

#EDCBA
#44443

A=1.0
fm=4 #Hz
fn=400
t=np.linspace(0,3,500)

def ton_prosty(t):
    return A*np.sin(2*np.pi*fm*t)

def modulacja_amplitudy(t,kA):
    return (kA*ton_prosty(t)+1)*np.cos(2*np.pi*fn*t)

def modulacja_fazy(t,kP):
    return np.cos(2*np.pi*fn*t+kP*ton_prosty(t))

def rysuj(funkcja,nazwa):
    plt.plot(funkcja)
    plt.title(nazwa)
    plt.show()

def Wspolczynnik_skretu_realny(n,N,k):
    return np.cos(((2*np.pi)/N)*(-k*n))

def Wspolczynnik_skretu_urojony(n,N,k):
    return np.sin(((2*np.pi)/N)*(-k*n))

def DFT(lista1,k):
    suma_realna=0
    suma_urojona=0
    N=344
    for n in range(0,N):
        suma_realna = suma_realna + lista1[n]*Wspolczynnik_skretu_realny(n,N,k)
    for n in range(0,N):
        suma_urojona = suma_urojona + lista1[n]*Wspolczynnik_skretu_urojony(n,N,k)
    return_list=[]
    return_list.append(suma_realna)
    return_list.append(suma_urojona)
    return return_list

def Harmoniczne(lista):
    lista_rzeczywista=[]
    lista_urojona=[]
    N=344
    for k in range(0,N+1):
        result_list=DFT(lista,k)
        lista_rzeczywista.append(result_list[0])
        lista_urojona.append(result_list[1])
    module_list=[]
    for i in range(0,len(lista_rzeczywista)):
        module_list.append(np.sqrt(lista_rzeczywista[i]**2+lista_urojona[i]**2))
    return module_list

def rysuj_bar(funkcja,nazwa,N=344):
    plt.bar(np.arange(0,N+1,1),funkcja)
    plt.title(nazwa)
    plt.show()

#Zadanie 1
def Zadanie1(kA,kP,przyklad):
    #ton prosty
    funkcja=ton_prosty(t)
    rysuj(funkcja,przyklad+' Ton prosty')
    #modulacja amplitudy
    funkcja=modulacja_amplitudy(t,kA)
    rysuj(funkcja,przyklad+' Modulacja amplitudy')
    #modulacja fazy
    funkcja=modulacja_fazy(t,kP)
    rysuj(funkcja,przyklad+' Modulacja fazy')

Zadanie1(0.5,1,'a)')
Zadanie1(5,np.pi/2,'b)')
Zadanie1(44,35,'c)')

def Zadanie3(harmoniczne,przyklad,rodzaj):
    maximum=-np.Infinity
    minimum=np.Infinity
    for iterator in harmoniczne:
        if iterator>maximum:
            maximum=iterator
        if iterator<minimum:
            minimum=iterator
    print(przyklad,' ',rodzaj,' ',maximum-minimum)

#Zadanie 2
def Zadanie2(kA,kP,przyklad):
    #modulacja amplitudy
    funkcja=modulacja_amplitudy(t,kA)
    harmoniczne=Harmoniczne(funkcja)
    for i in range(0,len(harmoniczne)):
        harmoniczne[i]=harmoniczne[i]*2/344
    for i in range(0,len(harmoniczne)):
        harmoniczne[i]=10*np.log10(harmoniczne[i])
    rysuj_bar(harmoniczne,przyklad+' Modulacja amplitudy')
    Zadanie3(harmoniczne,przyklad,'Modulacja amplitudy')
    #modulacja fazy
    funkcja=modulacja_fazy(t,kP)
    harmoniczne=Harmoniczne(funkcja)
    for i in range(0,len(harmoniczne)):
        harmoniczne[i]=harmoniczne[i]*2/344
    for i in range(0,len(harmoniczne)):
        harmoniczne[i]=10*np.log10(harmoniczne[i])
    rysuj_bar(harmoniczne,przyklad+' Modulacja fazy')
    Zadanie3(harmoniczne,przyklad,'Modulacja fazy')

Zadanie2(0.5,1,'a)')
Zadanie2(5,np.pi/2,'b)')
Zadanie2(44,35,'c)')

#Zadanie 3
# a)   Modulacja amplitudy   23.283413725023895
# a)   Modulacja fazy   27.95999470564255
# b)   Modulacja amplitudy   25.246939051449687
# b)   Modulacja fazy   24.514010102779224
# c)   Modulacja amplitudy   27.854388333005993
# c)   Modulacja fazy   20.383960790352184