信号处理与系统分析课程设计【DOC精选】.doc

信号处理与系统分析课程设计 一 二 %三 %频谱分析 f1=2;f2=2.05;%模拟信号的频率分量 fs=10;Ts=1/fs;%取样频率和周期 Tp=100;N=fs*Tp;%信号观测时间和取样点数N n=[0:N-1]; xn=sin(2*pi*f1/fs*n)+sin(2*pi*f2/fs*n);%数字信号 Xk=fft(xn,N);%快速FFT变换 stem(n,abs(Xk),.) title(频谱分析) xlabel(k);ylabel % 四 IIR滤波器的设计 %脉冲响应不变法设计IIR数字巴特沃斯低通滤波器 T=1;%T=1s wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;ap=1;as=10;%数字滤波器指标 Wp=wp/T;Ws=ws/T;ap=1;as=10;%T=1时的模拟滤波器指标 [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,ap,as,s);%计算相应的模拟滤波器阶数N和3dB截止频率 [B,A]=butter(N,Wc,s);%计算响应的模拟滤波器系统函数 [Bz,Az]=impinvar(B,A,1/T);%用脉冲响应不变法将模拟滤波器转换成数字滤波器 [H,w]=freqz(Bz,Az); plot(w/pi,abs(H)) title(脉冲响应不变法设计IIR数字巴特沃斯低通滤波器) xlabel(w/pi);ylabel(|H(Z)| %双线性变换法设计IIR数字巴特沃斯低通滤波器 T=2;%T=2s wp=0.2*pi; ws=0.3*pi; ap=1; as=10;%数字滤波器指标 Wp=2/T*tan(wp/2); Ws=2/T*tan(ws/2);%T=2时的模拟滤波器指标 [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,ap,as,s);%计算相应的模拟滤波器阶数N和3dB截止频率 [BS,AS]=butter(N,Wc,s);%计算响应的模拟滤波器系统函数 [BZ,AZ]=bilinear(BS,AS,1/T);%用双线性变换法将模拟滤波器转换成数字滤波器 [H,w]=freqz(BZ,AZ);%用双线性变换法将模拟滤波器转换成数字滤波器 plot(w/pi,abs(H)) title(双线性变换法设计IIR数字巴特沃斯低通滤波器) xlabel(w/pi);ylabel(|H(Z)|) % 五 高通数字滤波器 T=2;%T=2s wp=0.8;ws=0.5;ap=3;as=18;%数字滤波器指标(关于π归一化） [N,wc]=buttord(wp,ws,ap,as);%计算相应的数字滤波器阶数N和3dB截止频率 [BZ,AZ]=butter(N,wc,high);%设计数字滤波器 [H,w]=freqz(BZ,AZ); subplot(211) plot(w/pi,abs(H)) title(IIR数字高通滤波器) xlabel(w/pi);ylabel(|H(Z)|);grid on subplot(212) plot(w/pi,20*log10(abs(H))) xlabel(w/pi);ylabel(20*log10|H(Z)|) grid on % 六FIR数字低通滤波器的设计 N=11; wc=0.2; %计算理想低通滤波器通带截止频率(关于π归一化） hn=fir1(N-1,wc,boxcar(N)); %矩形窗boxcar(N),汉宁窗hanning(N),哈明窗hamming(N),布莱克曼窗blackman(N) %以下是绘图部分 M=1024; Hk=fft(hn,M); n=0:N-1; subplot(2,1,1);stem(n,hn,.); title(窗函数法设计FIR数字低通滤波器);xlabel(n);ylabel(h(n)); k=1:M/2; w=2*(0:M/2-1)/M; subplot(2,1,2);plot(w,20*log10(abs(Hk(k)))); axis([0,1,-80,5]);xlabel(ω/π);ylabel(20lg|Hg(ω)|); grid on 矩形窗 N=11 汉宁窗 N=11 哈明窗 N=11 布莱克曼窗 N=11 %七%使用MATLAB进行功率谱的噪声分析 f1=50;f2=120; %50Hz和120Hz正弦信号 Fs=1000;Ts=1/Fs; %取样频率和周期 Tp=1;N=Tp*Fs;n=(0:N-1); xn=sin(2*pi*f1*n*Ts)+sin(2*pi*f2*n*Ts);%数字信号 N1=1024; Xk=fft(xn,N1); X=abs(Xk).^2/N;%信号频谱幅度 n1=(0: