《數(shù)字信號處理》上機(jī)全部源代碼調(diào)試通過,完整版

..《數(shù)字信號處理》上機(jī)全部源代碼調(diào)試通過,完整版〔高西全,第四版實(shí)驗(yàn)一%實(shí)驗(yàn)1：系統(tǒng)響應(yīng)及系統(tǒng)穩(wěn)定性closeall;clearall%調(diào)用fliter解差分方程,由系統(tǒng)對un的響應(yīng)判斷穩(wěn)定性%內(nèi)容1：調(diào)用filter解差分方程,由系統(tǒng)對u<n>的響應(yīng)判斷穩(wěn)定性A=[1,-0.9];B=[0.05,0.05];x1n=[11111111zeros<1,50>];x2n=ones<1,128>;hn=impz<B,A,58>;subplot<2,2,1>;y='h<n>';tstem<hn,y>;title<'<a>系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)h<n>'>y1n=filter<B,A,x1n>;subplot<2,2,2>;y='y1<n>';tstem<y1n,y>;title<'<b>系統(tǒng)對R8<n>的響應(yīng)y1<n>'>y2n=filter<B,A,x2n>;subplot<2,2,4>;y='y2<n>';tstem<y2n,y>;title<'<c>系統(tǒng)對u<n>的響應(yīng)y2<n>'>y1n=filter<B,A,x1n>;subplot<2,2,2>;y='y1<n>';tstem<y1n,y>;title<'<b>系統(tǒng)對R8<n>的響應(yīng)y1<n>'>y2n=filter<B,A,x2n>;subplot<2,2,4>;y='y2<n>';tstem<y2n,y>;title<'<c>系統(tǒng)對u<n>的響應(yīng)y2<n>'>%內(nèi)容2：調(diào)用conv函數(shù)計(jì)算卷積x1n=[11111111];%產(chǎn)生信號x1n=R8nh1n=[ones<1,10>zeros<1,10>];h2n=[12.52.51zeros<1,10>]y21n=conv<h1n,x1n>;y22n=conv<h2n,x1n>;figure<2>subplot<2,2,1>;y='h1<n>';tstem<h1n,y>;%調(diào)用函數(shù)tstem繪圖title<'<d>系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)h1<n>'>subplot<2,2,2>;y='y21<n>';tstem<y21n,y>;title<'<e>h1<n>與R8<n>的卷積y21<n>'>subplot<2,2,3>;y='h2<n>';tstem<h2n,y>;%調(diào)用函數(shù)tstem繪圖title<'<f>系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)h2<n>'>subplot<2,2,4>;y='y22<n>';tstem<y22n,y>;title<'<g>h2<n>與R8<n>的卷積y22<n>'>%=====================================%內(nèi)容3：諧振器分析un=ones<1,256>;%產(chǎn)生信號unn=0:255;xsin=sin<0.014*n>+sin<0.4*n>;%產(chǎn)生正弦信號A=[1,-1.8237,0.9801];B=[1/100.49,0,-1/100.49];%系統(tǒng)差分方程系數(shù)向量B和Ay31n=filter<B,A,un>;%諧振器對un的響應(yīng)y31ny32n=filter<B,A,xsin>;%諧振器對正弦信號的響應(yīng)y32nfigure<3>subplot<2,1,1>;y='y31<n>';tstem<y31n,y>title<'<h>諧振器對u<n>的響應(yīng)y31<n>'>subplot<2,1,2>;y='y32<n>';tstem<y32n,y>;title<'<i>諧振器對正弦信號的響應(yīng)y32<n>'>functiontstem<xn,yn>n=0:length<xn>-1;stem<n,xn,'.'>;xlabel<'n'>;ylabel<'yn'>;%xlabel<'n'>;ylabel<yn>;axis<[0,n<end>,min<xn>,1.2*max<xn>]>;實(shí)驗(yàn)二%時(shí)域采樣理論驗(yàn)證程序exp2a.mTp=64/1000;%觀察時(shí)間Tp=64微秒%產(chǎn)生M長采樣序列x<n>%Fs=1000;T=1/Fs;Fs=1000;T=1/Fs;M=Tp*Fs;n=0:M-1;A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;xnt=A*exp<-alph*n*T>.*sin<omega*n*T>;Xk=T*fft<xnt,M>;%M點(diǎn)FFT[xnt>]yn='xa<nT>';subplot<3,2,1>;tstem<xnt,yn>;%調(diào)用自編繪圖函數(shù)tstem繪制序列圖boxon;title<'<a>Fs=1000Hz'>;k=0:M-1;fk=k/Tp;subplot<3,2,2>;plot<fk,abs<Xk>>;title<'<a>T*FT[xa<nT>],Fs=1000Hz'>;xlabel<'f<Hz>'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,Fs,0,1.2*max<abs<Xk>>]>%=================================%Fs=300Hz和Fs=200Hz的程序與上面Fs=1000Hz的程序完全相同。%%%%%%%%%%%%fs=300HzTp=64/1000;%觀察時(shí)間Tp=64微秒%產(chǎn)生M長采樣序列x<n>%Fs=1000;T=1/Fs;Fs=300;T=1/Fs;M=Tp*Fs;n=0:M-1;A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;xnt=A*exp<-alph*n*T>.*sin<omega*n*T>;Xk=T*fft<xnt,M>;%M點(diǎn)FFT[xnt>]yn='xa<nT>';figure<2>;subplot<3,2,1>;tstem<xnt,yn>;%調(diào)用自編繪圖函數(shù)tstem繪制序列圖boxon;title<'<b>Fs=300Hz'>;k=0:M-1;fk=k/Tp;subplot<3,2,2>;plot<fk,abs<Xk>>;title<'<b>T*FT[xa<nT>],Fs=1000Hz'>;xlabel<'f<Hz>'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,Fs,0,1.2*max<abs<Xk>>]>%%%%%%%%%%%%%%%%%%%fs=200HzTp=64/1000;%觀察時(shí)間Tp=64微秒%產(chǎn)生M長采樣序列x<n>%Fs=1000;T=1/Fs;Fs=200;T=1/Fs;M=Tp*Fs;n=0:M-1;A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;xnt=A*exp<-alph*n*T>.*sin<omega*n*T>;Xk=T*fft<xnt,M>;%M點(diǎn)FFT[xnt>]yn='xa<nT>';figure<3>;subplot<3,2,1>;tstem<xnt,yn>;%調(diào)用自編繪圖函數(shù)tstem繪制序列圖boxon;title<'<c>Fs=200Hz'>;k=0:M-1;fk=k/Tp;subplot<3,2,2>;plot<fk,abs<Xk>>;title<'<c>T*FT[xa<nT>],Fs=1000Hz'>;xlabel<'f<Hz>'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,Fs,0,1.2*max<abs<Xk>>]>%頻域采樣理論驗(yàn)證程序exp2b.mM=27;N=32;n=0:M;%產(chǎn)生M長三角波序列x<n>xa=0:floor<M/2>;xb=ceil<M/2>-1:-1:0;xn=[xa,xb];Xk=fft<xn,1024>;%1024點(diǎn)FFT[x<n>],用于近似序列x<n>的TFX32k=fft<xn,32>;%32點(diǎn)FFT[x<n>]x32n=ifft<X32k>;%32點(diǎn)IFFT[X32<k>]得到x32<n>X16k=X32k<1:2:N>;%隔點(diǎn)抽取X32k得到X16<K>x16n=ifft<X16k,N/2>; %16點(diǎn)IFFT[X16<k>]得到x16<n>subplot<3,2,2>;stem<n,xn,'.'>;boxontitle<'<b>三角波序列x<n>'>;xlabel<'n'>;ylabel<'x<n>'>;axis<[0,32,0,20]>k=0:1023;wk=2*k/1024; %subplot<3,2,1>;plot<wk,abs<Xk>>;title<'<a>FT[x<n>]'>;xlabel<'\omega/\pi'>;ylabel<'|X<e^j^\omega>|'>;axis<[0,1,0,200]>k=0:N/2-1;subplot<3,2,3>;stem<k,abs<X16k>,'.'>;boxontitle<'<c>16點(diǎn)頻域采樣'>;xlabel<'k'>;ylabel<'|X_1_6<k>|'>;axis<[0,8,0,200]>n1=0:N/2-1;subplot<3,2,4>;stem<n1,x16n,'.'>;boxontitle<'<d>16點(diǎn)IDFT[X_1_6<k>]'>;xlabel<'n'>;ylabel<'x_1_6<n>'>;axis<[0,32,0,20]>k=0:N-1;subplot<3,2,5>;stem<k,abs<X32k>,'.'>;boxontitle<'<e>32點(diǎn)頻域采樣'>;xlabel<'k'>;ylabel<'|X_3_2<k>|'>;axis<[0,16,0,200]>n1=0:N-1;subplot<3,2,6>;stem<n1,x32n,'.'>;boxontitle<'<f>32點(diǎn)IDFT[X_3_2<k>]'>;xlabel<'n'>;ylabel<'x_3_2<n>'>;axis<[0,32,0,20]>functiontstem<xn,yn>n=0:length<xn>-1;stem<n,xn,'.'>;xlabel<'n'>;ylabel<'yn'>;%xlabel<'n'>;ylabel<yn>;axis<[0,n<end>,min<xn>,1.2*max<xn>]>;實(shí)驗(yàn)三%實(shí)驗(yàn)三程序exp3.m%用FFT對信號作頻譜分析%clearall;closeall%實(shí)驗(yàn)內(nèi)容<1>================================x1n=[ones<1,4>];%產(chǎn)生序列向量x1<n>=R4<n>M=8;xa=1:<M/2>;xb=<M/2>:-1:1;x2n=[xa,xb];%產(chǎn)生長度為8的三角波序列x2<n>x3n=[xb,xa];X1k8=fft<x1n,8>;%計(jì)算x1n的8點(diǎn)DFTX1k16=fft<x1n,16>;%計(jì)算x1n的16點(diǎn)DFTX2k8=fft<x2n,8>;%計(jì)算x1n的8點(diǎn)DFTX2k16=fft<x2n,16>;%計(jì)算x1n的16點(diǎn)DFTX3k8=fft<x3n,8>;%計(jì)算x1n的8點(diǎn)DFTX3k16=fft<x3n,16>;%計(jì)算x1n的16點(diǎn)DFT%以下繪制幅頻特性曲線subplot<2,2,1>;mstem<X1k8>;%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<1a>8點(diǎn)DFT[x_1<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X1k8>>]>subplot<2,2,3>;mstem<X1k16>;%繪制16點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<1b>16點(diǎn)DFT[x_1<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X1k16>>]>figure<2>subplot<2,2,1>;mstem<X2k8>;%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<2a>8點(diǎn)DFT[x_2<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X2k8>>]>subplot<2,2,2>;mstem<X2k16>;%繪制16點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<2b>16點(diǎn)DFT[x_2<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X2k16>>]>subplot<2,2,3>;mstem<X3k8>;%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<3a>8點(diǎn)DFT[x_3<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X3k8>>]>subplot<2,2,4>;mstem<X3k16>;%繪制16點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<3b>16點(diǎn)DFT[x_3<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X3k16>>]>%實(shí)驗(yàn)內(nèi)容<2>周期序列譜分析===================N=8;n=0:N-1;%FFT的變換區(qū)間N=8x4n=cos<pi*n/4>;x5n=cos<pi*n/4>+cos<pi*n/8>;X4k8=fft<x4n>;%計(jì)算x4n的8點(diǎn)DFTX5k8=fft<x5n>;%計(jì)算x5n的8點(diǎn)DFTN=16;n=0:N-1;%FFT的變換區(qū)間N=16x4n=cos<pi*n/4>;x5n=cos<pi*n/4>+cos<pi*n/8>;X4k16=fft<x4n>;%計(jì)算x4n的16點(diǎn)DFTX5k16=fft<x5n>;%計(jì)算x5n的16點(diǎn)DFTfigure<3>subplot<2,2,1>;mstem<X4k8>;%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<4a>8點(diǎn)DFT[x_4<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X4k8>>]>subplot<2,2,3>;mstem<X4k16>;%繪制16點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<4b>16點(diǎn)DFT[x_4<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X4k16>>]>subplot<2,2,2>;mstem<X5k8>;%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<5a>8點(diǎn)DFT[x_5<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X5k8>>]>subplot<2,2,4>;mstem<X5k16>;%繪制16點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<5b>16點(diǎn)DFT[x_5<n>]'>;xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<X5k16>>]>%實(shí)驗(yàn)內(nèi)容<3>模擬周期信號譜分析=================figure<4>Fs=64;T=1/Fs;N=16;n=0:N-1;%FFT的變換區(qū)間N=16x6nT=cos<8*pi*n*T>+cos<16*pi*n*T>+cos<20*pi*n*T>;%對x6<t>16點(diǎn)采樣X6k16=fft<x6nT>;%計(jì)算x6nT的16點(diǎn)DFTX6k16=fftshift<X6k16>;%將零頻率移到頻譜中心Tp=N*T;F=1/Tp;%頻率分辨率Fk=-N/2:N/2-1;fk=k*F;%產(chǎn)生16點(diǎn)DFT對應(yīng)的采樣點(diǎn)頻率〔以零頻率為中心subplot<3,1,1>;stem<fk,abs<X6k16>,'.'>;boxon%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<6a>16點(diǎn)|DFT[x_6<nT>]|'>;xlabel<'f<Hz>'>;%%%%%%%%%%%%%%%%%%ylabel<'幅度'>;axis<[-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max<abs<X6k16>>]>N=32;n=0:N-1;%FFT的變換區(qū)間N=16x6nT=cos<8*pi*n*T>+cos<16*pi*n*T>+cos<20*pi*n*T>;%對x6<t>32點(diǎn)采樣X6k32=fft<x6nT>;%計(jì)算x6nT的32點(diǎn)DFTX6k32=fftshift<X6k32>;%將零頻率移到頻譜中心Tp=N*T;F=1/Tp;%頻率分辨率Fk=-N/2:N/2-1;fk=k*F;%產(chǎn)生16點(diǎn)DFT對應(yīng)的采樣點(diǎn)頻率〔以零頻率為中心subplot<3,1,2>;stem<fk,abs<X6k32>,'.'>;boxon%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<6b>32點(diǎn)|DFT[x_6<nT>]|'>;xlabel<'f<Hz>'>;ylabel<'幅度'>;axis<[-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max<abs<X6k32>>]>N=64;n=0:N-1;%FFT的變換區(qū)間N=16x6nT=cos<8*pi*n*T>+cos<16*pi*n*T>+cos<20*pi*n*T>;%對x6<t>64點(diǎn)采樣X6k64=fft<x6nT>;%計(jì)算x6nT的64點(diǎn)DFTX6k64=fftshift<X6k64>;%將零頻率移到頻譜中心Tp=N*T;F=1/Tp;%頻率分辨率Fk=-N/2:N/2-1;fk=k*F;%產(chǎn)生16點(diǎn)DFT對應(yīng)的采樣點(diǎn)頻率〔以零頻率為中心subplot<3,1,3>;stem<fk,abs<X6k64>,'.'>;boxon%繪制8點(diǎn)DFT的幅頻特性圖title<'<6a>64點(diǎn)|DFT[x_6<nT>]|'>;xlabel<'f<Hz>'>;ylabel<'幅度'>;axis<[-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max<abs<X6k64>>]>functionmstem<Xk>%mstem<Xk>繪制頻域采樣序列向量Xk的幅頻特性圖M=length<Xk>;k=0:M-1;wk=2*k/M;%產(chǎn)生M點(diǎn)DFT對應(yīng)的采樣點(diǎn)頻率〔關(guān)于pi歸一化值>stem<wk,abs<Xk>,'.'>;boxon;%繪制M點(diǎn)DFT的幅頻特性圖?xlabel<'w/\pi'>;ylabel<'幅度'>;axis<[0,2,0,1.2*max<abs<Xk>>]>;實(shí)驗(yàn)四%實(shí)驗(yàn)四程序exp4.m%IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)%clearall;closeallFs=10000;T=1/Fs;%采樣頻率%調(diào)用信號產(chǎn)生函數(shù)mstg產(chǎn)生由三路抑制載波調(diào)幅信號相加構(gòu)成的復(fù)合信號stst=mstg;%低通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)=========================fp=280;fs=450;wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60;%DF指標(biāo)〔低通濾波器的通、阻帶邊界頻率[N,wp]=ellipord<wp,ws,rp,rs>;%調(diào)用ellipord計(jì)算橢圓DF階數(shù)N和通帶截止頻率wp[B,A]=ellip<N,rp,rs,wp>;%調(diào)用ellip計(jì)算橢圓帶通DF系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)向量B和Ay1t=filter<B,A,st>;%濾波器軟件實(shí)現(xiàn)%低通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)繪圖部分figure<2>;subplot<3,1,1>;myplot<B,A>;%調(diào)用繪圖函數(shù)myplot繪制損耗函數(shù)曲線yt='y_1<t>';subplot<3,1,2>;tplot<y1t,T,yt>;%調(diào)用繪圖函數(shù)tplot繪制濾波器輸出波形%===========================================%帶通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)=========================fpl=440;fpu=560;fsl=275;fsu=900;wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs];rp=0.1;rs=60;[N,wp]=ellipord<wp,ws,rp,rs>;%調(diào)用ellipord計(jì)算橢圓DF階數(shù)N和通帶截止頻率wp[B,A]=ellip<N,rp,rs,wp>;%調(diào)用ellip計(jì)算橢圓帶通DF系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)向量B和Ay2t=filter<B,A,st>;%濾波器軟件實(shí)現(xiàn)%帶通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)繪圖部分〔省略%補(bǔ)充1figure<2>;subplot<3,1,3>;myplot<B,A>;%--figure<3>;yt='y_2<t>';subplot<3,1,1>;tplot<y2t,T,yt>;%===========================================%高通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)===========================fp=890;fs=600;wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60;%DF指標(biāo)〔低通濾波器的通、阻帶邊界頻率[N,wp]=ellipord<wp,ws,rp,rs>;%調(diào)用ellipord計(jì)算橢圓DF階數(shù)N和通帶%截止頻率wp[B,A]=ellip<N,rp,rs,wp,'high'>;%調(diào)用ellip計(jì)算橢圓帶通DF系統(tǒng)函數(shù)系數(shù)向量B和Ay3t=filter<B,A,st>;%濾波器軟件實(shí)現(xiàn)%高低通濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)繪圖部分〔省略%補(bǔ)充2figure<3>;subplot<3,1,2>;myplot<B,A>;%--figure<3>;yt='y_3<t>';subplot<3,1,3>;tplot<y3t,T,yt>;%===========================================functionst=mstg%產(chǎn)生信號序列向量st,并顯示st的時(shí)域波形和頻譜%st=mstg返回三路調(diào)幅信號相加形成的混合信號,長度N=1600N=1600%N為信號st的長度Fs=10000;T=1/Fs;Tp=N*T;%采樣頻率Fs=10kHz,Tp為采樣時(shí)間t=0:T:<N-1>*T;k=0:N-1;f=k/Tp;fc1=Fs/10;%第1路調(diào)幅信號的載波頻率fc1=1000Hzfm1=fc1/10; %第1路調(diào)幅信號的調(diào)制信號頻率fm1=100Hzfc2=Fs/20;%第2路調(diào)幅信號的載波頻率fc2=500Hzfm2=fc2/10;%第2路調(diào)幅信號的調(diào)制信號頻率fm2=50Hzfc3=Fs/40;%第3路調(diào)幅信號的載波頻率fc3=250Hzfm3=fc3/10; %第3路調(diào)幅信號的調(diào)制信號頻率fm3=25Hzxt1=cos<2*pi*fm1*t>.*cos<2*pi*fc1*t>;%產(chǎn)生第1路調(diào)幅信號xt2=cos<2*pi*fm2*t>.*cos<2*pi*fc2*t>;%產(chǎn)生第2路調(diào)幅信號xt3=cos<2*pi*fm3*t>.*cos<2*pi*fc3*t>;%產(chǎn)生第3路調(diào)幅信號st=xt1+xt2+xt3;%三路調(diào)幅信號相加fxt=fft<st,N>;%計(jì)算信號st的頻譜%以下為繪圖部分,繪制st的時(shí)域波形和幅頻特性曲線subplot<3,1,1>plot<t,st>;grid;xlabel<'t/s'>;ylabel<'s<t>'>;axis<[0,Tp/8,min<st>,max<st>]>;title<'<a>s<t>的波形'>subplot<3,1,2>stem<f,abs<fxt>/max<abs<fxt>>,'.'>;grid;title<'<b>s<t>的頻譜'>axis<[0,Fs/5,0,1.2]>;xlabel<'f/Hz'>;ylabel<'幅度'>functionmyplot<B,A>%時(shí)域離散系統(tǒng)損耗函數(shù)繪圖%B為系統(tǒng)函數(shù)分子多項(xiàng)式系數(shù)向量%A為系統(tǒng)函數(shù)分母多項(xiàng)式系數(shù)向量[H,W]=freqz<B,A,1000>;m=abs<H>;plot<W/pi,20*log10<m/max<m>>>;gridon;xlabel<'\omega/\pi'>;ylabel<'幅度<dB>'>;axis<[0,1,-80,5]>;title<'損耗函數(shù)曲線'>;functiontplot<xn,T,yn>%時(shí)域序列連續(xù)曲線繪圖函數(shù)%xn：信號數(shù)據(jù)序列,yn：繪圖信號的縱坐標(biāo)名字<字符串>%T為采樣間隔n=0:length<xn>-1;t=n*T;plot<t,xn>;xlabel<'t/s'>;ylabel<yn>;axis<[0,t<end>,min<xn>,1.2*max<xn>]>實(shí)驗(yàn)五%實(shí)驗(yàn)五程序exp5.m%FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)clearall;closeall;%==調(diào)用xtg產(chǎn)生信號xt,xt長度N=1000,并顯示xt及其頻譜,=======N=1000;xt=xtg<N>;fp=120;fs=150;Rp=0.2;As=60;Fs=1000; %輸入給定指標(biāo)%<1>用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)濾波器wc=<fp+fs>/Fs;%理想低通濾波器截止頻率<關(guān)于pi歸一化B=2*pi*<fs-fp>/Fs;%過渡帶寬度指標(biāo)Nb=ceil<11*pi/B>;%blackman窗的長度Nhn=fir1<Nb-1,wc,blackman<Nb>>;Hw=abs<fft<hn,1024>>;%求設(shè)計(jì)的濾波器頻率特性ywt=fftfilt<hn,xt,N>;%調(diào)用函數(shù)fftfilt對xt濾波%以下為用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)法的繪圖部分〔濾波器損耗函數(shù),濾波器輸出信號波形〔省略f=[0:1023]*Fs/1024;figure<2>subplot<2,1,1>plot<f,20*log10<Hw/max<Hw>>>;grid;title<'<3>低通濾波器幅頻特性'>axis<[0,Fs/2,-120,20]>;xlabel<'f/Hz'>;ylabel<'幅度'>t=[0:2*N-1]/Fs;Tp=N/Fs;%%%%%%%%%%subplot<2,1,2>;plot<t,ywt>;grid;axis<[0,Tp/2,-1,1]>;xlabel<'t/s'>;ylabel<'y_w<t>'>;title<'<4>濾波噪聲后的信號波形'>;%<2>用等波紋最佳逼近法設(shè)計(jì)濾波器fb=[fp,fs];m=[1,0]; %確定remezord函數(shù)所需參數(shù)f,m,devdev=[<10^<Rp/20>-1>/<10^<Rp/20>+1>,10^<-As/20>];[Ne,fo,mo,W]=remezord<fb,m,dev,Fs>;%確定remez函數(shù)所需參數(shù)hn=remez<Ne,fo,mo,W>;%調(diào)用remez函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)Hw=abs<fft<hn,1024>>;%求設(shè)計(jì)的濾波器頻率特性yet=fftfilt<hn,xt,N>;%調(diào)用函數(shù)fftfilt對xt濾波%以下為用等波紋設(shè)計(jì)法的繪圖部分〔濾波器損耗函數(shù),濾波器輸出信號yw<t>波形%<省略>f=[0:1023]*Fs/1024;figure<3>subplot<2,1,1>plot<f,20*log10<Hw/max<Hw>>>;grid;title<'<5>低通濾波器幅頻特性'>axis<[0,Fs/2,-80,10]>;xlabel<'f/Hz'>;ylabel<'幅度'>%t=[0:N-1]/Fs;Tp=N/Fs;subplot<2,1,2>plot<t,yet>;grid;axis<[0,Tp/2,-1,1]>;xlabel<'t/s'>;ylabel<'y_e<t>'>;title<'<6>濾波噪聲后的信號波形'>;functionxt=xtg<N>%實(shí)驗(yàn)五信號x<t>產(chǎn)生函數(shù),并顯示信號的幅頻特性曲線%xt=xtg產(chǎn)生一個(gè)長度為N,有加性高頻噪聲的單頻調(diào)幅信號xt,采樣頻率Fs=1000Hz%載波頻率fc=Fs/10=100Hz,調(diào)制正弦波頻率f0=fc/10=10HzN=2000;Fs=1000;T=1/Fs;Tp=N*T;t=0:T:<N-1>*T;fc=Fs/10;f0=fc/10;%載波頻率fc=Fs/10,單頻調(diào)制信號頻率為f0=Fc/10mt=cos<2*pi*f0*t>;%產(chǎn)生單頻正弦波調(diào)制信號mt,頻率為f0ct=cos<2*pi*fc*t>;%產(chǎn)生載波正弦波信號ct,頻率為fcxt=mt.*ct;%相乘產(chǎn)生單頻調(diào)制信號xtnt=2*rand<1,N>-1;%產(chǎn)生隨機(jī)噪聲nt%====設(shè)計(jì)高通濾波器hn,用于濾除噪聲nt中的低頻成分,生成高通噪聲====fp=150;fs=200;Rp=0.1;As=70;%濾波器指標(biāo)fb=[fp,fs];m=[0,1];%計(jì)算remezord函數(shù)所需參數(shù)f,m,devdev=[10^<-As/20>,<10^<Rp/20>-1>/<10^<Rp/20>+1>];[n,fo,mo,W]=remezord<fb,m,dev,Fs>;%確定remez函數(shù)所需參數(shù)hn=remez<n,fo,mo,W>; %調(diào)用remez函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),用于濾除噪聲nt中的低頻成yt=filter<hn,1,10*nt>;%濾除隨機(jī)噪聲中低頻成分,生成高通噪聲yt%=======================================xt=xt+yt;%噪聲加信號fst=fft<xt,N>;k=0:N-1;f=k/Tp;subplot<3,1,1>;plot<t,xt>;grid;xlabel<'t/s'>;ylabel<'x<t>'>;axis<[0,Tp/5,min<xt>,max<xt>]>;title<'<a>信號加噪聲波形'>subplot<3,1,2>;plot<f,abs<fst>/max<abs<fst>>>;grid;title<'<b>信號加噪聲的頻譜'>axis<[0,Fs/2,0,1.2]>;xlabel<'f/Hz'>;ylabel<'幅度'>;實(shí)驗(yàn)6%實(shí)驗(yàn)六程序exp6.m%DTMF雙頻撥號信號的生成和檢測程序%clearall;clc;tm=[1,2,3,65;4,5,6,66;7,8,9,67;42,0,35,68];%DTMF信號代表的16個(gè)數(shù)N=205;K=[18,20,22,24,31,34,38,42];f1=[697,770,852,941];%行頻率向量f2=[1209,1336,1477,1633];%列頻率向量TN=input<'鍵入6位電話號碼='>;%輸入6位數(shù)字TNr=0;%接收端電話號碼初值為零forl=1:6;d=fix<TN/10^<6-l>>;TN=TN-d*10^<6-l>;forp=1:4;forq=1:4;iftm<p,q>==abs<d>;break,end%檢測碼相符的列號qendiftm<p,q>==abs<d>;break,end%檢測碼相符的行號pendn=0:1023;%為了發(fā)聲,加長序列x=sin<2*pi*n*f1<p>/8000>+sin<2*pi*n*f2<q>/8000>;%構(gòu)成雙頻信號sound<x,8000>;%發(fā)出聲音pause<0.1>%接收檢測端的程序X=goertzel<x<1:205>,K+1>;%用Goertzel算法計(jì)算八點(diǎn)DFT樣本val=abs<X>;%列出八點(diǎn)DFT向量subplot<3,2,l>;stem<K,val,'.'>;grid;xlabel<'k'>;ylabel<'|X<k>|'>%畫出DFT<k>幅度axis<[10500120]>limit=80;