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1、课程设计报告课程名称：数字信号处理课程设计课程设计题目：FFT实现信号的频分复用姓名：系：专业：年级：学号：指导教师：职称：课程设计结果评定评语：成绩：指导教师签字：任务下达日期：2012.11.30评定日期：1目录1.课程设计的目的…………………………………………………………………12.课程设计的要求…………………………………………………………………13.课程设计报告内容………………………………………………………………13.1频分复用简介………………………………………………………………13.2滤波器的一般设计步骤
2、……………………………………………………23.3各滤波器设计的分析………………………………………………………23.4设计实现过程………………………………………………………………34..结果分析与体会………………………………………………………………121FFT实现信号的频分复用1.课程设计的目的综合运用数字信号处理的理论知识进行频谱分析和滤波器设计，通过理论推导得出相应结论，再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现，从而加深对所学知识的理解。2.课程设计的要求（1）熟悉离散信号和系统的时域特性。（2）掌握数字信号
3、处理的基本概念、基本理论和基本方法。（3）掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法，利用序列傅里叶变换对离散信号、系统和系统的响应进行频域分析。（4）学会MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序设计方法。（5）掌握MATLAB设计FIR和IIR数字滤波器的方法。3.课程设计报告内容（1）频分复用简介频分复用技术，是指按照频率的不同来复用多路信号的方法。在频分复用中，信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段，每路信号占用其中一个频段，因而在接收端可以采用适当的带通滤波器将多路信号分开，从而恢复出所需要的信号。频分复用基本结
4、构如图所示：12图中，各路基带信号首先通过低通滤波器限制基带信号的带宽，避免它们的频谱出现相互混叠。然后，各路信号分别对各自的载波进行调制、合成后送入信道传输。在接收端，分别采用不同中心频率的带通滤波器分离出各路已调信号，解调后恢复出基带信号。频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。若相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择各路信号的载波频率，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护间隔。（2）滤波器的一般设计步骤把给出的数字滤波器的性能指标转换为模拟滤
5、波器的性能指标根据转换后的性能指标，通过滤波器阶数选择函数，来确定滤波器的最小阶数N和固有频率Wn由最小阶数N得到低通滤波器原型由固有频率Wn把模拟低通滤波器原型转换为低通、高通、带通、带阻滤波器运用脉冲响应不变法或双线性变换法把模拟滤波器转换成数字滤波器（3）各滤波器设计的分析巴特沃斯滤波器 巴特沃斯滤波器是电子滤波器的一种。巴特沃斯滤波器的特点是通频带的频率响应曲线最平滑。巴特沃斯滤波器的特点是通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零。在振幅的对数对角频率的波得图上,从某一边界角
6、频率开始,振幅随着角频率的增加而逐步减少,趋向负无穷大。MATLAB信号处理工具箱函数buttap，buttord和butter是巴特沃斯滤波器设计函数，其一共有5种调用格式。在这里，用到其中的2种格式，分别为： [N,Wc]=buttord(wp,ws,Rp,As)——在给定滤波器性能的情况下（通带临界频率wp、阻带临界频率ws、通带内最大衰减Rp和阻带内最小衰减As），计算ButterWorth滤波器的阶数N和截止频率Wc。N和wc作为butter函数的调用参数。[B,A]=butter(N,wc,’ftyp
7、e’,’s’)——根据阶数n和截止频率wc计算ButterWorth滤波器分子分母系数:B为分子系数的矢量形式，A为分母系数的矢量形式。切比雪夫I型滤波器切比雪夫滤波器是在通带或阻带上频率响应幅度等波纹波动的滤波器。在通带波动的为“I型切比雪夫滤波器”，在阻带波动的为“II型切比雪夫滤波器”12。切比雪夫滤波器在过渡带比巴特沃斯滤波器的衰减快，但频率响应的幅频特性不如后者平坦。切比雪夫滤波器和理想滤波器的频率响应曲线之间的误差最小，但是在通频带内存在幅度波动。MATLAB信号处理工具箱函数有cheb1ap、cheb
8、1ord和cheby1是切比雪夫Ⅰ型滤波器设计函数。其调用合适如下： [z,p,k]=cheb1ap(n,Rp,Wn) [N,wpo]=cheb1ord(wp,ws,Rp,As)[N,wpo]=cheb1ord(wp,ws,Rp,As,’s’) [B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’ftype’)[B,A]=cheby1(N,Rp,wpo,’f
