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1、.信号处理课程设计...题1:自相关与FFT得分一、(25分)已知某正弦波信号混有白噪声信号(正弦波信号频率=学号后两位/100,其他参数任选)。对上述信号进行自相关和FFT变换。1、设定正选信号的频率为79/100=0.79HZ,抽样频率为100HZ;2、设定N(0,0.25)高斯白噪声,及噪声功率为0.25W;要求:1.给出Matlab源程序及说明; 2.给出原始波形、自相关函数图形和FFT变换后的图形; 3.根据结果分析信号当中混有的主要频率成分; 4.对比说明上述两种信号分析方法各有什么特点。
2、1.答:源程序及说明fs=100;fc=0.79;%频率为学号/100的带有白噪声的正弦信号x=(0:1/fs:2);n=201;y1=sin(2*pi*fc*x);%原正弦信号,频率为10a=0;b=0.5;%均值为a,方差为b^2subplot(3,2,1);plot(x,y1,'r');title('y=sin(20pi*x)');ylabel('y');xlabel('x/20pi');grid;y2=a+b*rand(1,n);%均匀白噪声subplot(3,2,2);plot(x,y2,'r');title('N
3、(0,0.25)的均匀白噪声');ylabel('y');xlabel('x/20pi');grid;y=y1+y2;%加入噪声之后的信号subplot(3,2,3);plot(x,y,'r');title('叠加了均匀白噪声的sinx');ylabel('y');xlabel('x/20pi');grid;FY=fft(y);%傅里叶变换得出频谱函数...FY1=fftshift(FY);%频谱校正f=(0:200)*fs/n-fs/2;subplot(3,2,4);plot(f,abs(FY1),'r');title('
4、函数频谱图');ylabel('F(jw)');xlabel('w');grid;2.答:Butterworth数字滤波器的模拟滤波器的传递函数:数字滤波器的转移函数为:根据以下运行结果:bs2=[9.9565*10^-4,0,0,0],as2=[1.0000,0.0946,.0233,.0010],bz2=[0.0009,0.0027,0.0027,0.0009],az2=[1.0000,-2.7423,2.5786,-0.8291]...Chebyshev字滤波器的模拟滤波器的传递函数:数字滤波器的转移函数为:3.答:根
5、据第三个图,-1和0.8Hz为主要成分4.答:自相关函数:1)在0点的值最大;之后变小,2)若信号中有周期成分,则自相关函数也有周期性,且不衰减!如:正弦信号的自相关函数为余弦函数;3)若信号中无周期成分,自相关函数一般衰减到均方值(未去直流)或0(在信号中去掉直流成分)FFT变换:大大的减少了运算量题2:IIR滤波器设计得分二、(25分)请设计一个Butterworth及Chebyshev低通IIR数字滤波器,其具体技术指标为:通带截止频率为50Hz,对应衰减3dB,阻带截止频率为80Hz,对应的衰减为20dB,采样频率为
6、1000Hz。要求:1.给出设计滤波器的Matlab源程序及说明;2.根据运行结果分别给出模拟滤波器的传递函数及数字滤波器的转移函数并画出相应的数字滤波器频率特性图;3.用所设计的滤波器对题1中的信号进行滤波处理,给出源程序及滤波前后信号的图形;4.利用仿真分析改变指标(衰减或者截止频率),上述结果有什么变化。程序:functionButterworthFs=1000;%根据采样频率将滤波器边界频率进行转换Wp=50;Ws=80;Rp=3;Rs=20;Fs=1000;Nn=256;%调用freqz所用频率的点数[N,Wn]=
7、buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s');%模拟滤波器的最小阶数[z,p,k]=buttap(N);[Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k);%将零极点增益形式转换成传递函数形式[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);%经频率转换[bz,az]=impinvar(b,a,Fs);%脉冲响应不变法得到的传递函数figure(1)[H,f]=freqz(bz,az,Nn,Fs)%绘制数字滤波器的幅频特性和相频特性subplot(2,1,1),plot(f,20*log10(abs(H)));xlabel('f
8、');ylabel('振幅');subplot(2,1,2),plot(f,180/pi*unwrap(angle(H)));xlabel('f');ylabel('相位');figure(2)...N=1000,Fs=20;%数据长度和采样频率n=0:N-1;t=n/Fs;%时间序列la