基于matlab的信号处理

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1、郑州轻工业学院课程设计任务书题目基于MATLAB的信号消噪处理和程序设计专业、班级学号姓名主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容：构造一个信号，在MATLAB软件平台画出时域波形和频谱图；并对所构造的信号加入干扰噪声，对加入噪声的信号进行频谱分析，利用MATLAB对含噪的信号进行滤波，画出滤波后信号的时域波形和频谱，并对滤波前后的信号进行对比，分析信号的变化。基本要求：1、设构造信号为2、利用MATLAB的randn函数给原始信号加入高斯随机噪声3、掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法。4、利用MATLAB对含噪信号进行滤波5、掌握MATLA

2、B的程序设计方法。主要参考资料：1、刁彦华.基于MATLAB的信号消噪处理研究[J].河北职业技术学院学报.2002,2完成期限：2011.6.27—2011.7.1指导教师签名：课程负责人签名：2011年6月24日摘要本文介绍了基于MATLAB软件的信号处理和程序设计。首先构造一个信号，对所构造的信号进行时域及频域分析；再对所构造信号加入干扰噪声，并对其进行频谱分析；最后对含噪信号进行滤波，并对比分析滤波后的信号与原信号的差别。计算机仿真结果表明,利用MATLAB语言可以方便的得到信号含噪前后的频谱,并有效的滤除噪声。滤波在信号的发送、传输、接受时都是重要

3、的环节，本文给出了设计Chebyshev滤波器的方法,并通过用MATLAB语言来实现，最后使用MATLAB语言实现了对含噪信号的良好处理。关键字：频谱分析；噪声；滤波；MATLAB目录1.绪论11.1MATLAB简介11.2MATLAB在信号处理中的应用1２．MATLAB环境下含噪信号的处理22.1利用DFT分析连续非周期信号的频谱22.2滤波器的设计33.MATLAB程序及波形53.1设计程序53.2程序图形8总结11参考文献121.绪论1.1MATLAB简介MATLAB是由美国MathWorks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技

4、计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设

5、计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

6、1.2MATLAB在信号处理中的应用MATLAB在信号处理中有着广泛的应用：(a)．信号分析：频谱变换和频率分析，谱估计，波形分析，线性预测。(b)．信号处理：降噪，滤波，滤波器设计等。(c)．信号仿真：信号建模、系统和算法验证。(d)．信号可视化：曲线显示等。MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，运用它进行信号处理相当便捷。文章介绍了在Matlab环境中对含噪信号进行时域和频域的分析，对用fft进行信号频谱分析做了简单介绍；且利用MATLAB环境采用Chebyshev滤波器滤除高频成分，给出了设计Chebyshev滤波器的方法,并通过

7、用MATLAB语言来实现；最后使用MATLAB语言实现了对含噪信号的良好处理。２．MATLAB环境下含噪信号的处理2.1利用DFT分析连续非周期信号的频谱利用有限长序列的DFT分析连续非周期信号的傅里叶变换，则信号需要离散化。设表示对连续信号等间隔t抽样获得的离散信号，即。由时域抽样定理可知，离散信号的频谱与连续信号的频谱间的关系为，（1）其中表示对连续信号抽样的角频率，称为抽样频率。由频域抽样定理可知，序列的DTFT与DFT的关系为，（2）其中，即表示对序列按N周期化后的周期序列。将式（2）代入式（1），可得连续信号的频谱与DFT的关系为（3）其中，表示将

8、连续信号频谱周期化，的周期为。式（3）表明，DFT计