基于matlab的信号消噪处理和程序设计

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1、课程设计任务书题目基于MATLAB的信号消噪处理程序设计专业电子信息工程06-1班学号200601030128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.构造信号f(t)=sin(πt)+cos(π)t2.利用MTALAB的randn函数给原始信号加入高斯随即噪声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MATL

2、AB对含噪信号进行滤波。5.掌握MATLAB的程序设计方法。主要参考资料1.陈怀琛.MATLAB及电子信息课程中的应用.北京电子工业出版社.2008，12.刁彦华.基于MATLAB信号的消噪处理研究.河北职业技术学院学报.2002，2完成期限：20096.22-2009.6.26指导教师签章：专业负责人签章：2009年6月20日11目录目录……………………………………………………１第一章MATLAB在信号处理中的应用……………………3第二章含噪信号处理的MATLAB实现……………………4第一节信号频谱分析……………………………………4第二节数字滤波…………………………………

3、………5第三章MATLAB程序及仿真………………………………6第一节MATLAB波形图………………………………………7第二节试验程序……………………………………………9第四章设计体会………………………………………………1111课程设计基于MATLAB的信号消噪处理程序设计摘要介绍了采用先进的科学计算软件MATLAB对含噪信号进行分解,并通过软件重构出消噪后的信号,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,并有效的波除噪声。滤波在信号的发送、传输、接受时都是重要的环节，数字滤波在滤波中占有重要的地位，在现代电子系统设计中得到广泛应用,具有一定的

4、工程实践价值。11第一章MATLAB在信号处理中的应用MATLAB是MathWork公司于1982年推出的一套数值计算和可视化软件。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性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下,为众多学科科学、工程计算机教学研究提供了一种便捷、高效的编程工具,同时,MATLAB针对不同的学科,推出了不同的工具箱,从而大大地扩展了其应用范围。推邮的工具箱主要有信号处理工具箱、控制系统工具箱、神经网络工具箱、图像处理工具箱、鲁棒控制工具箱等等。Matlab是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，运用它来进行语音信号的采集相

5、当便捷，文章介绍了在Matlab环境中如何驱动声卡采集语音信号和语音信号采集后的文档处理方法，并对所采集的语音信号进行时域和频域的分析。11另外，利用MATLAB环境采用双线性变换法设计数字滤波器滤除高频成分。给出了用双线性变换法设计IIR数字滤波器的方法,并通过用MATLAB语言来实现。双线性法可以使系统经变换后仍保持原有特性,而且这种方法是S域和Z域的单值一一对应,克服了频率交叠产生的混叠效应;最后使用MATLAB语言实现了满足要求的低通IIR滤波器。第二章含噪信号处理的MATLAB实现第一节信号频谱分析信号频谱分析的实际上是研究如何将信号分解为正交函数集的各分量的叠加

6、,在此我们讨论的正交函数集是最常用的三角函数集,并从信号分量的组成情况去考察信号的特性。正弦波、方波、三角波和白噪声信号是实际工程测试中常见的典型信号，这些信号时域、频域之间的关系很明确，并且都具有一定的特性，通过对这些典型信号的频谱进行分析，对掌握信号的特性，熟悉信号的分析方法大有益处，并且这些典型信号也可以作为实际工程信号分析时的参照资料。信号的频谱可分为幅值谱、相位谱、功率谱、对数谱等等。对信号作频谱分析的设备主要是频谱分析仪，它把信号按数学关系作为频率的函数显示出来，其工作方式有模拟式和数字式二种。模拟式频谱分析仪以模拟滤波器为基础，从信号中选出各个频率成分的量值；

7、数字式频谱分析仪以数字滤波器或快速傅立叶变换为基础，实现信号的时-频关系转换分析。11    傅立叶变换是信号频谱分析中常用的一个工具，它把一些复杂的信号分解为无穷多个相互之间具有一定关系的正弦信号之和，并通过对各个正弦信号的研究来了解复杂信号的频率成分和幅值。    信号频谱分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。时域信号x(t)的傅氏变换为：    式中X(f)为信号的频域表示，x(t)为信号的时域表示，f为频率。频谱是构成信号的各频率分量的集合，