MATLAB基础与实例进阶-12讲述.ppt

* 机械工业出版社 Page * 3）将设计的滤波器应用于信号noise ◆选择信号noise [vector]和滤波器fir1[design]； ◆单击【Filters】列表框下方的 打开Apply Filter窗口，如下图所示； ◆在【Output Signal】 处输入blnoise； ◆单击 * 机械工业出版社 Page * 4）分析信号 对比信号noise和blnoise。 ◆按下Shift键的同时依次用鼠标单击信号noise 和blnoise，将它们同时选中； ◆单击【Signals】列表框下方的 打开信号观察器； ◆单击信号观察器工具栏上的“ ”，在打开的窗 口中选择信号blnoise，然后单击 ，信 号观察器中即同时显示出noise和blnoise，如 下图所示。 * 机械工业出版社 Page * * 机械工业出版社 Page * 5）观察信号noise和blnoise的功率谱 ◆选择信号noise，单击【Spectra】列表框下方 的 ； ◆在打开的Spectrum Viewer窗口中单击 ，即显示出信号noise的功率谱密度； ◆同样的方法显示信号blnoise的功率谱密度，在 SPTool的【Spectra】列表框中显示出 spect1[auto]和spect2[auto]。 ◆重新激活SPTool窗口，同时选中spect1[auto] 和spect2[auto]，单击【Spectra】列表框下方 的 ，即在图形显示区同时显示了 noise和blnoise的功率谱密度，如下图所示。 * 机械工业出版社 Page * * 机械工业出版社 Page * 12.5 工具箱中的其他常用处理方法 除了滤波器的设计和实现以及统计信号处理外，信号处理工具箱还提供了多种多样的函数，用于其它常用的信号处理理论，如：窗函数、参数建模、重采样、倒谱分析、通信中的调制与解调以及几种特殊的信号变换等。 * 机械工业出版社 Page * 1. 窗 窗的选择在滤波器的设计和谱估计中起着非常重要的作用，主要用来抑制对无限长序列进行截短所产生的吉布斯效应的影响。 信号处理工具箱提供了用于设计和分析窗的图形用户界面工具wintool和窗的实现工具wvtool。以wintool为例，在MATLAB的命令窗口输入wintool，即打开窗的设计和分析窗口，默认显示海明窗，如下图左所示。 wintool可用来同时显示多个窗函数的波形及幅度响应，下图右将Flat Top窗、汉宁窗、布莱克曼窗和海明窗同时显示出来以作对比。 * 机械工业出版社 Page * * 机械工业出版社 Page * 2. 参数建模 参数建模用于寻找一个数学模型的参数来描述一个信号、系统或过程，用系统的已知信息创建模型。参数建模的应用包括语音和音乐合成、数据压缩、高分辨率谱估计、通信、工业和仿真。 1）可用的参数建模函数 时域建模：arburg、arcov、armcov、aryule、 lpc、levinson、prony和stmcb。 频域建模：invfreqz和invfreqs。 * 机械工业出版社 Page * 2）时域建模 线性预测建模假设信号x(k)的每一个输出样本均是过的去n个输出的线性组合，即 则，信号x的一个n阶全极点模型可以用下面的代码产生： a = lpc(x,n); 用下面的代码产生一个全极点滤波器的脉冲响应序列，并添加噪声： randn(state,0); x = impz(1,[1 0.1 0.1 0.1 0.1],10) + randn(10,1)/10; * 机械工业出版社 Page * 则，系统的一个4阶全极点模型的系数可由下面的代码生成： a = lpc(x,4) a = 1.0000 0.2574 0.1666 0.1203 0.2598 3）频域建模 ◆设计一个低通巴特沃斯滤波器； [b,a] = butter(4,0.4) b = 0.0466 0.1863 0.2795 0.1863 0.0466 a = 1.0000 -0.7821 0.6800 -0.1827 0.0301 ◆计算滤波器的频率响应； [h,w] = freqz(b,a