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1、每个同学根据所具备的实验测量条件，采集一个多频率成分的信号，要求:1.介绍试验测试方案，并利用MATLAB对采集的信号进行预处理（掐头去尾等）（5分）。根据试验测量方案、现场照片和采集的信号，对实验测试方案的设计和实验过程进行自我评价（5分）。（共10分）2.对信号进行你认为必要的时域分析，并说明分析结果的意义。（共10分）3.对信号做快速傅里叶变换（FFT）。写出MATLAB程序（5分）；画出信号的FFT结果图形（5分）；对FFT结果进行分析，并写出分析结论（10分）。（共20分）4.对信号做窗口傅里叶变换。写出MATL
2、AB程序（5分）；画出分析结果图形（5分）；对变换结果进行分析，并写出分析结论（10分）。（共20分）5.对信号做小波变换。写出MATLAB程序（5分）；画出分析结果图形（5分）；对变换结果进行分析，并写出分析结论（10分）。（共20分）6•设计能滤除信号中你认为不需要的频率成分的数字滤波器，并求信号通过该滤波器后的输出。写出MATLAB程序（5分）；绘出输出的时域结果和频域结果（5分）；对结果进行分析，并写出分析结论（10分）。（共20分）一采集信号并进行预处理：试验测量方案：实验现场图片如图1・1所示。首先用一根细绳了
3、将一块铁质零件悬挂起來，绳子的另一端固定，打开录音设备，然后用锤子迅速敲击零件，然后迅速地收回锤子以免出现连击现象，关闭录音设备，并将其保存成WAV格式的文件。经过多次实验并采集声音信号，筛选出噪音对所采集的声音信号干扰最小的一个，在MATLAB环境下对所采集的信号进行分析图1.1实验现场因为在信号图中要显示其采样频率，采用如下MATLAB程序段:[x,fs]=wavread(,F:14.wav,);%调入录制的声音信号fs%显不米样频率运行结果为：fs=48000说明采样频率为48000.木次试验，选择挑选所做实验屮效
4、果最好的咅频信号，在MATLAB屮调用如下程序进行分析：[x,fs]=wavread('F:l4.wav')%调用录制的音频文件y=x(:,l)sound(y,fs);[m,n]=size(y);t=(O:m-l)/fs;subplot(3,l,l);plot(t,y)titleCH始信号波形J;xlabelCTime(s)');ylabeK'Amplitude^gridon;y=y(40000:m-15000)t=t(40000:m-15000)subplot(3,l,2)plot(t,y)titled截取后的信号波形
5、J;xlabel('Time(s)');ylabel(Amplitude');gi*idon;yft=fft(y,m);Ay=abs(yft);f=(0:m-l)*fs/m;subplot(3,l,3)；plot(f(l:(m-1)/2),2*Ay(1:(m-l)/2))titled幅频谱图J;xlabelCPrequency(kHz)');ylabelCAmplitude');gridon;savefFAwp.matVx1);如图1.2所示，在MATLAB中的commandwindow窗口中输入m。得到采样点数m=141
6、600个。m-141600fx、、图1.2commandwindow窗口输入命令通过本次试验，会发现由于各种原因都会导致音频信号有噪音出现，此时需进行一定的掐头去尾的处理。前边去掉40000个点，后边去掉15000个点，得到如下所示初始波形、截取后的波形和频域分析图形。Figure1□回冈a)pn七-dlu<原始信号波形截取后的信号波形0.811.21.41.61.822.22.42.62.8Time(s)aprn--duj<4x10振幅频谱图00.511.5Frequency(kHz)22.5x10410FileEdit
7、ViewInsertToolsDesktopWindowHelp图1・3处理后信号2效果图二时域分析利用MATLAB对信号进行时域分析，得出结论，相应的程序如下:[x,fs,bits]二wavread(F14.wav');%调入录制的咅频信号[N,M]=size(y)%显示音频信号的尺寸，并保存t=O:N-l;t=t*l/fs;%计算时间序列subplot(2,2,1);plot(t,y);gridon%绘制波形图title('吋域分析，fs=48000Hz,);xlabel(,time/s');ylabel('Ampl
8、itude,);meany=mean(y)%求、卜均值，信亏的H流分卑subplot(2,2,2);plot(t,meany);gridon%绘制均值图vary=var(y)%求方差，绕均值波动的程度subplot(2,2,3)；plot(t,vary);gridon%绘制方差图meany2=mean(
