數(shù)字信號(hào)處理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 西電

./數(shù)字信號(hào)處理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)IIR和FIR數(shù)字濾波器分離多個(gè)信號(hào),并用matlab實(shí)現(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)容用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)時(shí)域重疊信號(hào)的分離,及相位檢波,設(shè)計(jì)分離和檢波的方法,編寫計(jì)算機(jī)程序,模擬信號(hào)處理過(guò)程,繪出時(shí)域和頻域的處理結(jié)果。濾波器2濾波器濾波器2濾波器1采樣采樣濾波器4濾波器濾波器4濾波器3三、程序設(shè)計(jì)模擬信號(hào)的時(shí)域波形,頻譜Fs=40000;t=0:1/Fs:4;s1=cos<2*pi*30*t>.*cos<2*pi*100*t>;s2=cos<2*pi*70*t>.*cos<2*pi*700*t>;st=s1+s2;S1=abs<fftshift<fft<s1>>>/80000;S2=abs<fftshift<fft<s2>>>/80000;ST=abs<fftshift<fft<st>>>/80000;F=<-80000:80000>*0.25figure<1>subplot<321>;plot<t,s1>;title<'s1時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅度'>;gridon;axis<[00.1-11]>subplot<322>;plot<F,S1>;title<'s1頻譜'>;xlabel<'頻率F'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[-1000100001]>subplot<323>;plot<t,s2>;title<'s2時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅度'>;gridon;axis<[00.05-11]>subplot<324>;plot<F,S2>;title<'s2頻譜'>;xlabel<'頻率F'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[-1000100001]>subplot<325>;plot<t,st>;title<'st時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅度'>;gridon;axis<[00.05-11]>subplot<326>;plot<F,ST>;title<'st頻譜'>;xlabel<'頻率F'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[-1000100001]>采樣信號(hào)的時(shí)域波形,頻譜Fs1=4000;t1=0:1/Fs1:4;N=0:length<t1>-1s1n=cos<2*pi*30*N/Fs1>.*cos<2*pi*100*N/Fs1>;s2n=cos<2*pi*70*N/Fs1>.*cos<2*pi*700*N/Fs1>;sn=s1n+s2n;S1N=abs<fftshift<fft<s1n>>>/8000;S2N=abs<fftshift<fft<s2n>>>/8000;SN=abs<fftshift<fft<sn>>>/8000;F1=<-8000:8000>*0.25figure<2>subplot<321>;stem<t1,s1n>;title<'s1n時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅度'>;gridon;axis<[00.05-11]>subplot<322>;plot<F1,S1N>;title<'S1N頻譜'>;xlabel<'頻率F'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[-1000100001]>subplot<323>;stem<t1,s2n>;title<'s2n時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅度'>;gridon;axis<[00.025-11]>subplot<324>;plot<F1,S2N>;title<'S2N頻譜'>;xlabel<'頻率F'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[-1000100001]>subplot<325>;stem<t1,sn>;title<'sn時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅度'>;gridon;axis<[00.025-11]>subplot<326>;plot<F1,SN>;title<'SN頻譜'>;xlabel<'頻率F'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[-1000100001]>通過(guò)前級(jí)濾波器的波形fp1=300;fs1=400;Rp=1;Rs=40Wp1=2*fp1/Fs1;Ws1=2*fs1/Fs1;%%濾波器1[M1,Wc1]=buttord<Wp1,Ws1,Rp,Rs>;[Bz1,Az1]=butter<M1,Wc1,'low'>;fp2=500;fs2=400;Rp=1;Rs=40Wp2=2*fp2/Fs1;Ws2=2*fs2/Fs1;%%濾波器2[M2,Wc2]=buttord<Wp2,Ws2,Rp,Rs>;[Bz2,Az2]=butter<M2,Wc2,'high'>;s3=filter<Bz1,Az1,sn>;%信號(hào)通過(guò)低通濾波器S3=abs<fftshift<fft<s3>>>/8000;%%還原真實(shí)幅值,由于是N個(gè)點(diǎn)的疊加s4=filter<Bz2,Az2,sn>;%信號(hào)通過(guò)高通濾波器S4=abs<fftshift<fft<s4>>>/8000;%%還原真實(shí)幅值,由于是N個(gè)點(diǎn)的疊加figure<3>subplot<221>;plot<t1,s3>;title<'通過(guò)前級(jí)低通濾波器1信號(hào)時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅值'>;gridonaxis<[00.1-11]>subplot<222>;plot<F1,S3>;title<'通過(guò)前級(jí)低通濾波器1信號(hào)頻譜圖'>;xlabel<'頻率f'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[-1000100001]>subplot<223>;plot<t1,s4>;title<'通過(guò)前級(jí)高通濾波器1信號(hào)時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅值'>;gridonaxis<[00.1-11]>subplot<224>;plot<F1,S4>;title<'通過(guò)前級(jí)高通濾波器1信號(hào)頻譜圖'>;xlabel<'頻率f'>;ylabel<'幅值A(chǔ)'>;gridon;axis<[-1000100001]>后級(jí)檢波濾波輸出L1=cos<2*pi*100*N/Fs1>;L2=cos<2*pi*700*N/Fs1>;%本振信號(hào)x1=L1.*s3;x2=L2.*s4;fp3=50;fs3=90;Wp3=2*fp3/Fs1;Ws3=2*fs3/Fs1;Rp=1;Rs=40;%%后級(jí)濾波器LPF1[M3,Wc3]=buttord<Wp3,Ws3,Rp,Rs>;[Bz3,Az3]=butter<M3,Wc3,'low'>;y1=filter<Bz3,Az3,x1>;%信號(hào)通過(guò)低通濾波器Y1=abs<fftshift<fft<y1>>>/8000;fp4=200;fs4=300;Wp4=2*fp4/Fs1;Ws4=2*fs4/Fs1;Rp=1;Rs=40;%%后級(jí)濾波器LPF2[M4,Wc4]=buttord<Wp4,Ws4,Rp,Rs>;[Bz4,Az4]=butter<M4,Wc4,'low'>;y2=filter<Bz4,Az4,x2>;%信號(hào)通過(guò)低通濾波器Y2=abs<fftshift<fft<y2>>>/8000;figure<4>subplot<221>;plot<t1,y1>;title<'通過(guò)后級(jí)低通濾波器1信號(hào)時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[0.10.6-11]>subplot<222>;plot<F1,Y1>;title<'通過(guò)后級(jí)低通濾波器1信號(hào)頻譜圖'>;xlabel<'頻率f'>;ylabel<'幅值A(chǔ)'>;gridon;axis<[-10010000.5]>subplot<223>;plot<t1,y2>;title<'通過(guò)后級(jí)低通濾波器2信號(hào)時(shí)域波形'>;xlabel<'時(shí)間t'>;ylabel<'幅值'>;gridon;axis<[0.10.6-11]>subplot<224>;plot<F1,Y2>;title<'通過(guò)后級(jí)低通濾波器2信號(hào)頻譜圖'>;xlabel<'頻率f'>;ylabel<'幅值A(chǔ)'>;gridon;axis<[-10010000.5]>實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析由上圖可知,s1〔t的頻譜分量分布在70hz、130hz、-70hz、-130hz處,s2〔t的頻譜分量在630hz、770hz、-630hz、-770hz處,而s〔t的頻譜是s1〔t、s2〔t的疊加。上圖是s1<t>、s2<t>、s<t>采樣后信號(hào)的時(shí)域頻域波形圖。S<