訊號課程設計

2022-12-31 20:30:02 字數 3043 閱讀 1988

1、 訊號時域分析(卷和conv求響應)

已知訊號為x(n)=u(n-1)-u(n-11),h(n)=0.9^n,求系統的響應y?

n=[1:100];

x=[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,zeros(1,90)];

h=0.9.^n;

y=conv(x,h);

k=[1:199];

subplot(3,1,1);stem(n,x);

subplot(3,1,2);stem(n,h);

subplot(3,1,3);stem(k,y);

2.濾波器設計

% 濾波器設計

% 8階帶通濾波器ellip

% kzl 2009-2-20

8clc;clear all;close all;

%定義變數,訊號三個,分別為5,15,30hz的正弦,相加,得到相加後的結果,取樣率為100hz,顯示時域訊號及其頻譜;

pi=3.1415926;

t=1;n=100;%定義取樣間隔和取樣點數

t=linspace(0,t,n);%把時間t分成n份,t/n為取樣頻率

f=1/(t(2)-t(1));%取樣頻率

w1=5;w2=15;w3=30;%定義訊號頻率

s1=sin(2*pi*w1*t);

s2=sin(2*pi*w2*t);

s3=sin(2*pi*w3*t);

s=s1+s2+s3;

subplot(4,4,1);

plot(t,s1);title('5hz訊號')

subplot(4,4,2);plot(t,s2);title('15hz訊號')

subplot(4,4,5);plot(t,s3);title('30hz訊號')

subplot(4,4,6)

plot(t,s,'-r');

title('相加結果')

subplot(4,2,2)

plot(t,s,'-r');

title('相加結果')

%訊號的頻譜在5,15,30hz處三個脈衝;

x=fft(s);

f=x(1:n/2+1);

f=f*(0:n/2)/n;%由於頻譜的對稱性,顯示一半頻率的頻譜

subplot(4,2,4)

plot(f,abs(f),'-+')

title('混合訊號頻譜')

xlabel('頻率(hz)');

ylabel('幅度譜');

%定義8階帶通濾波器頻寬為10~20hz,並給出濾波器的頻譜

[b,a]=ellip(4,0.1,40,[10 20]*2/n);%產生8階帶通濾波器

%b=[0.0252,-0.0615,0.0684,-0.0800,0.0976,-0.0800,0.0684,-0.0615,0.0252];

%a=[1.0000,-4.0608,8.8979,-12.7653,13.1148,-9.7023,5.1226,-1.7620,0.3314]

[h,w]=freqz(b,a,n/2+1);

subplot(2,2,3)

plot(w*n/(2*pi),abs(h),'-r*');

xlabel('頻率(hz)');

ylabel('頻率響應幅值');

title('帶通濾波器頻譜')

%頻率響應,濾除5,30hz的正弦訊號並顯示濾波的頻譜和時域波形

y=f.*h';

subplot(2,4,7)

plot(w*n/(2*pi),abs(y),'-kx');

title('濾波結果訊號頻譜')

y=real(ifft(y,n));%傅利葉反變換的結果去實部才是訊號

subplot(4,4,16);

plot(t,y);

title('帶通濾波後訊號')

3、給定訊號:

x(t)=12sin(2π×10t+π/4)+5cos(2π×40t)

取n=128,試對t從0~1秒取樣,用fft作快速傅利葉變換,繪製相應的振幅-頻率圖。

matlab**程式如下:

n=128取樣點數

t=1取樣時間終點

t=linspace(0,t,n給出n個取樣時間ti(i=1:n)

x=12*sin(2*pi*10*t+pi/4)+5*cos(2*pi*40*t); % 求各取樣點樣本值x

dt=t(2)-t(1取樣週期

f=1/dt取樣頻率(hz)

x=fft(x計算x的快速傅利葉變換x

f=x(1:n/2+1f(k)=x(k)(k=1:n/2+1)

f=f*(0:n/2)/n使頻率軸f從零開始

plot(f,abs(f繪製振幅-頻率圖

xlabel('frequency');

ylabel('|f(k)|')

課程設計題目:利用matlab實現

1、 畫出離散訊號和,n=-1,0,1,2,3的離散傅利葉變換的頻譜、相位、實部、虛部。(先計算其離散傅利葉變換,幅值abs,相位angle,實部real,虛部imag)

2、 假設,分別在n=[0,10]和n=[0,100]兩種情況下繪製其頻譜,並做出適當分析。

3、 求n點dft的幅度值,設,分別對n=45,50,55,60的頻譜幅值的情況進行討論。

4、 影象訊號是二維訊號f(i,j),假設一系統h(m,n)(實際是一高通濾波器)為:

影象與系統作用就是二維卷積和,已知二維卷積的定義為:

即卷積核(系統)在影象上從左向右、從上向下依次移動,得到每乙個畫素的新的灰度值。

請任意選取一幅影象讀入matlab空間(imread),轉化為灰度影象(rgb2gray),然後經上述卷積和處理。給出處理後影象,並分析結果。(自己任意選擇一灰度影象進行試驗即可)

課程設計要求:

每人從列出的4道題目中任意選擇2題,利用matlab編寫程式,得到執行結果,然後利用word完成課程報告。課程報告要求填寫學生姓名、學號,題目、程式(適當的程式說明)、執行結果、適當的分析。

時間1周;

完成後把課程報告(.doc)傳送到郵箱:

學校網路中心郵箱)

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