数字信号处理课程设计-基于matlab测速仪设计

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1、“数字信号处理课程设计”任务书题目5基于Matlab测速仪设计主要内容利用离散付里叶变换进行频谱分析，设计数字滤波器组，并对滤波器组加窗降低副瓣，通过频域方法测量速度。设计要求1.产生输入回波信号及加性噪声信号。2.计算回波频率偏移于目标速度的对应关系。3.按技术指标要求对输入信号进行傅立叶变换，对输入信号进行频域分析。4.写出所设计的窄带滤波器组的系统函数并显示出频率响应曲线。5.设计适当的加权窗函数，写出设计过程，画出加权后滤波器频率响应曲线6.正确显示信号频谱和对应的滤波器响应间的关系。7.采用门限等方法确定并显示目标速度

2、。主要仪器设备1、计算机1台，安装MATLAB软件主要参考文献[美]数字信号处理——使用MATLAB[M].西安：西安交通大学出版社，2002.课程设计进度计划（起止时间、工作内容）本课程设计共安排7个题目，这是其中题目之一。整个课程设计共45学时，分1.5周安排，具体进度如下：8学时复习题目相关知识，掌握实现的原理；20学时用MATLAB语言实现题目要求；9学时进一步完善功能，现场检查、答辩；8学时完成课程设计报告。课程设计开始日期2010.12.6课程设计完成日期2010.12.15课程设计实验室名称信号与信息处理实验室地点

3、实验楼3-50314资料下载地址http://59.64.74.111/实践环节/数字信号处理课程设计目录一、概述…………………………………………………………………………41、目的………………………………………………………………………………………4二、相关知识简介………………………………………………………………41、背景简介…………………………………………………………………………………42、多普勒频移………………………………………………………………………………43、程序中的相关计算………………………………………………………………

4、………54、测速仪的技术规格………………………………………………………………………65、设计内容…………………………………………………………………………………66、测量方法…………………………………………………………………………………6三、设计过程……………………………………………………………………71、设计步骤…………………………………………………………………………………72、设计流程图3、程序………………………………………………………………………………………7四、实验结果及分析……………………………………………………………1

5、21、实验结果…………………………………………………………………………………12五、总结…………………………………………………………………………15参考文献资料…………………………………………………………………………………………………………………………1614一、概述1、目的：1、熟悉DFT的基本性质，利用离散付里叶变换对信号和系统进行频域分析；2、熟悉并加深对采样定理的理解；3、设计数字滤波器组，实现对存在加性干扰的时域离散信号的滤波；4、对滤波器组进行加权设计，降低副瓣，通过频域方法测量速度。二、相关知识简介1、背景简介：车

6、辆监测用测速雷达是依据多普勒效应原理实现的。由雷达发出一束微波，遇被测目标（车辆）时微波被反射回来，再由雷达接收反射波。如果目标相对于雷达有距离上的运动，反射波的频率将与发射频率发生差异，而这种差异的大小正比于目标与雷达的相对运动速度。于是，雷达通过检测反射波频率和发射波频率的差，就可以计算出被测车辆的移动速度。2、多普勒频移：发射信号表示为：回波信号：回波与发射信号之间有固定相位差：当目标与雷达之间有相对运动时，则距离R随时间变化：由于通常雷达和目标间的相对运动速度v，远小于电磁波速度c，故时延：相位差：频差（多普勒频移）：1

7、43、程序中的相关计算测速范围：精度：70km/h------150km/h5km/h换算：19.4m/s------41.6m/s1.387m/sfd:606Hz------1300Hz43.3Hzwp=2*pi*f/Fs=0.233*piws=2*pi*f/Fs=0.249*piBt=2*pi*f/Fs=0.016*pi=ws-wpFs=4~5*fd带通滤波器的设计原理一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带，例如在通带内没有增益或者衰减，  有源带通滤波器电路并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小的

8、频率范围完成。实际上，并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度dB来表示。通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越