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常见连续信号的MATLAB表示

常见连续信号的MATLAB表示
常见连续信号的MATLAB表示

实验名称:常见连续信号的MATLAB表示报告人:姓名班级学号

一、实验目的

1、熟悉常见连续时间信号的意义、特性及波形;

2、学会使用MATLAB表示连续时间信号的方法;

3、学会使用MATLAB绘制连续时间信号的波形。

二、实验内容及运行结果

1、运行以上5个例题的程序,保存运行结果。

2、已知信号()t f

的波形如下图所示,试用MA TLAB绘出满足下列要求的信号波形。

(1)

()t f-;

(2)()2-t f

(3)

()at

f(其中a的值分别为2

1

=a

和2

=

a);

(4)

?

?

?

?

?

+1

2

1

t

f

例题1

程序如下:

>> t1=-10:0.5:10;

>> f1=sin(t1)./t1;

>> figure(1)

>> plot(t1,f1)

>> xlabel('取样间隔p=0.5');

>> title('f(t)=Sa(t)=sin(t)/t');

>> t2=-10:0.1:10;

>> f2=sin(t2)./t2;

>> figure(2)

>> plot(t2,f2)

>> xlabel('取样间隔p=0.1');

>> title('f(t)=Sa(t)=sin(t)/t');

运行结果如下:

f(t)=Sa(t)=sin(t)/t

取样间隔p=0.5

f(t)=Sa(t)=sin(t)/t

取样间隔p=0.1

程序如下:

>> syms t

>> f=sin(t)/t;

>> ezplot(f,[-10,10])

运行结果如下:

sin(t)/t

t

例题3:

程序如下:

>> t=-1:0.01:4;

>> t0=0;

>> ut=stepfun(t,t0);

>> plot(t,ut)

>> axis([-1,4,-0.5,1.5])

运行结果如下:

程序如下:

>> t=-4:0.01:4;

>> t1=-2;

>> u1=stepfun(t,t1); >> t2=2;

>> u2=stepfun(t,t2); >> g=u1-u2;

>> plot(t,g)

>> axis([-4,4,-0.5,1.5]) 运行程序如下:

例题五

程序如下:

>> t=-5:0.01:5;

>> f=sign(t);

>> figure(1);plot(t,f); >> axis([-5,5,-1.5,1.5]) >> s=1/2+1/2*f;

>> figure(2);plot(t,s); >> axis([-5,5,-0.5,1.5]) 运行程序如下:

第二题

绘制f(t)的波形图,程序如下: >> t=0:0.01:5; %定义时间样本向量

>> t1=-1; %指定信号在t1=-1该时刻发生突变 >> u1=stepfun(t,t1); %产生单位阶跃信号,u1 >> t2=1; %指定信号在t2=1该时刻发生突变 >> u2=stepfun(t,t2) %产生单位阶跃信号,u2 >> t3=-2; %指定信号在t3=-2该时刻发生突变 >> u3=stepfun(t,t3); %产生单位阶跃信号,u3 >> t4=2; %指定信号在t4=2该时刻发生突变 >> u4=stepfun(t,t4); %产生单位阶跃信号,u4

>> g=(u1-u2)+(u3-u4); %表示门函数,其中,u1-u2表示门宽为2的门信号,u3-u4表示门宽为4的门信号

>> plot(t,g) %绘制门函数的波形

>> axis([0,5,0,5]) %设定坐标轴范围0> title('f(t)'); %备注波形的标题为f(t) >> xlabel('t'); %备注x 轴变量为t >> ylabel('f(t)') %备注y 轴变量为f(t) 运行结果如下:

(1)f(-t)

程序如下:

>> t=-5:0.01:5; %定义时间样本向量

>> t1=-1; %指定信号在t1=-1该时刻发生突变 >> u1=stepfun(t,t1); %产生单位阶跃信号,u1 >> t2=1; %指定信号在t2=1该时刻发生突变 >> u2=stepfun(t,t2); %产生单位阶跃信号,u2 >> t3=-2; %指定信号在t3=-2该时刻发生突变 >> u3=stepfun(t,t3); %产生单位阶跃信号,u3

f(t)

t

f (t )

>> t4=2; %指定信号在t4=2该时刻发生突变 >> u4=stepfun(t,t4); %产生单位阶跃信号,u4

>> g=(u1-u2)+(u3-u4); %表示门函数,其中,u1-u2表示门宽为2的门信号,u3-u4表示门宽为4的门信号

>> plot(t,g) %绘制门函数的波形

>> axis([-5,0,0,5]) %设定坐标轴范围-5> title('f(-t)') %备注波形的标题为f(-t) >> ylabel('f(t)') %备注y 轴变量为f(t) 运行程序如下:

(2)f(t-2) 程序如下:

>> t=-5:0.01:5; %定义时间样本向量

>> t1=-1; %指定信号在t1=-1该时刻发生突变 >> u1=stepfun(t,t1); %产生单位阶跃信号,u1 >> t2=1; %指定信号在t2=1该时刻发生突变 >> u2=stepfun(t,t2); %产生单位阶跃信号,u2 >> t3=-2; %指定信号在t3=-2该时刻发生突变 >> u3=stepfun(t,t3); %产生单位阶跃信号,u3 >> t4=2; %指定信号在t4=2该时刻发生突变 >> u4=stepfun(t,t4); %产生单位阶跃信号,u4

>> g=(u1-u2)+(u3-u4); %表示门函数,其中,u1-u2表示门宽为2的门信号,u3-u4表示门宽为4的门信号

>> plot(t+2,g) %绘制门函数的波形,t 向右平移两个单位 >> axis([0,5,0,5]) %设定坐标轴范围-5> title('f(t-2)') %备注波形的标题为f(t-2) 运行结果如下:

f(-t)

f (t )

f(t-2)

(3)f(at)

当a=1/2时,f(1/2t)程序如下:

>> t=-5:0.01:5; %定义时间样本向量

>> t1=-1; %指定信号在t1=-1该时刻发生突变

>> u1=stepfun(t,t1); %产生单位阶跃信号,u1

>> t2=1; %指定信号在t2=1该时刻发生突变

>> u2=stepfun(t,t2); %产生单位阶跃信号,u2

>> t3=-2; %指定信号在t3=-2该时刻发生突变

>> u3=stepfun(t,t3); %产生单位阶跃信号,u3

>> t4=2; %指定信号在t4=2该时刻发生突变

>> u4=stepfun(t,t4); %产生单位阶跃信号,u4

>> g=(u1-u2)+(u3-u4); %表示门函数,其中,u1-u2表示门宽为2的门信号,u3-u4表示门宽为4的门信号

>> plot(2*t, g) %绘制门函数的波形,t增大一倍,

>> axis([0,5,0,5]) %设定坐标轴范围-5

>> title('f(1/2t)') %备注波形的标题为f(1/2t)

运行结果如下:

f(1/2t)

当a=2时,f(2t)的程序如下所示:

>> t=-5:0.01:5; %定义时间样本向量

>> t1=-1; %指定信号在t1=-1该时刻发生突变

>> u1=stepfun(t,t1); %产生单位阶跃信号,u1

>> t2=1; %指定信号在t2=1该时刻发生突变

>> u2=stepfun(t,t2); %产生单位阶跃信号,u2

>> t3=-2; %指定信号在t3=-2该时刻发生突变

>> u3=stepfun(t,t3); %产生单位阶跃信号,u3

>> t4=2; %指定信号在t4=2该时刻发生突变

>> u4=stepfun(t,t4); %产生单位阶跃信号,u4

>> g=(u1-u2)+(u3-u4); %表示门函数,其中,u1-u2表示门宽为2的门信号,u3-u4表示门宽为4的门信号

>> plot(1/2*t, g) %绘制门函数的波形,t缩小一倍

>> axis([0,5,0,5]) %设定坐标轴范围-5

>> title('f(2t)') %备注波形的标题为f(2t)

运行程序如图所示:

f(2t)

(4)f(1/2t+1)

程序如下所示:

>> t=-5:0.01:5; %定义时间样本向量

>> t1=-1; %指定信号在t1=-1该时刻发生突变

>> u1=stepfun(t,t1); %产生单位阶跃信号,u1

>> t2=1; %指定信号在t2=1该时刻发生突变

>> u2=stepfun(t,t2); %产生单位阶跃信号,u2

>> t3=-2; %指定信号在t3=-2该时刻发生突变

>> u3=stepfun(t,t3); %产生单位阶跃信号,u3

>> t4=2; %指定信号在t4=2该时刻发生突变

>> u4=stepfun(t,t4); %产生单位阶跃信号,u4

>> g=(u1-u2)+(u3-u4); %表示门函数,其中,u1-u2表示门宽为2的门信号,u3-u4表示门宽为4的门信号

>> plot(2*(t-1),g) %绘制门函数的波形,t伸展一倍再向左平移2个单位

>> axis([-2,3,0,5]) %设定坐标轴范围-2

>> title('f(1/2t+1)') %备注波形的标题为f(1/2t+1)

运行程序如下:

f(1/2t+1)

三、讨论与总论

通过本次实验,验证了:阶跃信号的时移、反转、尺度变换变换前后端点上的函数值不变,且仅对t进行变换

数字信号处理的MATLAB实现

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 (2011—2012 学年第二学期) 课程名称:数字信号处理开课实验室:信自楼111 2012 年 5 月 31 日年级、专业、班生医学号姓 名 成绩 实验项目名称数字信号处理的matlab 实现指导教师 教 师 评语教师签名: 年月日 一.实验目的 熟练掌握matlab的基本操作。 了解数字信号处理的MATLAB实现。 二.实验设备 安装有matlab的PC机一台。 三.实验内容 .1.求信号x(n)=cos(6.3Пn/3)+cos(9.7Пn/30)+cos(15.3Пn/30),0≤n≤29的幅度频谱. 2. 用冲击响应不变法设计一个Butterworth低通数字滤波器,要求参数为: Wp=0.2Пαp=1dB Ws=0.3Пαs=15dB 3.用双线性变换法设计一个Chebyshev高通IIR滤波器,要求参数为: Wp=0.6Пαp=1dB Ws=0.4586Пαs=15dB 4.用窗函数法设计一个低通FIR滤波器,要求参数为: Wp=0.2Пαp=0.3dB Ws=0.25Пαs=50dB 5.用频率抽样法设计一个带通FIR滤波器,要求参数为: W1s=0.2П W1p=0.35П W2p=0.65П W2s=0.8П αs=60dB αp=1dB 6.根据 4 点矩形序列,( n ) = [1 1 1 1] 。做 DTFT 变换,再做 4 点 DFT 变换。然后分别补零做 8 点 DFT 及 16 点 DFT。 7.调用filter解差分方程,由系统对u(n)的响应判断稳定性 8编制程序求解下列系统的单位冲激响应和阶跃响应。 y[n]+ 0.75y[n -1]+ 0.125y[n -2] = x[n]- x[n -1] 四.实验源程序 1. n=[0:1:29]; x=cos(6.3*pi*n/30)+cos(9.7*pi*n/30)+cos(15.3*pi*n/30);

matlab频谱分析

设计出一套完整的系统,对信号进行频谱分析和滤波处理; 1.产生一个连续信号,包含低频,中频,高频分量,对其进行采样,进行频谱分析,分别设计三种高通,低通,带通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。 2.采集一段含有噪音的语音信号(可以录制含有噪音的信号,或者录制语音后再加进噪音信号),对其进行采样和频谱分析,根据分析结果设计出一合适的滤波器滤除噪音信号。 %写上标题 %设计低通滤波器: [N,Wc]=buttord() %估算得到Butterworth低通滤波器的最小阶数N和3dB截止频率Wc [a,b]=butter(N,Wc); %设计Butterworth低通滤波器 [h,f]=freqz(); %求数字低通滤波器的频率响应 figure(2); % 打开窗口2 subplot(221); %图形显示分割窗口 plot(f,abs(h)); %绘制Butterworth低通滤波器的幅频响应图 title(巴氏低通滤波器''); grid; %绘制带网格的图像 sf=filter(a,b,s); %叠加函数S经过低通滤波器以后的新函数 subplot(222); plot(t,sf); %绘制叠加函数S经过低通滤波器以后的时域图形 xlabel('时间(seconds)'); ylabel('时间按幅度'); SF=fft(sf,256); %对叠加函数S经过低通滤波器以后的新函数进行256点的基—2快速傅立叶变换 w= %新信号角频率 subplot(223); plot()); %绘制叠加函数S经过低通滤波器以后的频谱图 title('低通滤波后的频谱图'); %设计高通滤波器 [N,Wc]=buttord() %估算得到Butterworth高通滤波器的最小阶数N和3dB截止频率Wc [a,b]=butter(N,Wc,'high'); %设计Butterworth高通滤波器 [h,f]=freqz(); %求数字高通滤波器的频率响应 figure(3); subplot(221); plot()); %绘制Butterworth高通滤波器的幅频响应图 title('巴氏高通滤波器'); grid; %绘制带网格的图像 sf=filter(); %叠加函数S经过高通滤波器以后的新函数 subplot(222); plot(t,sf); ;%绘制叠加函数S经过高通滤波器以后的时域图形 xlabel('Time(seconds)'); ylabel('Time waveform'); w; %新信号角频率 subplot(223);

基于MATLAB的数字信号发生器报告

基于MATLAB的数字信号发生器设计报告 摘要:数字信号发生器是基于软硬件实现的一种波形发生仪器。在工工程实践中需要检测和分析的各种复杂信号均可分解成各简单信号之和,而这些简单信号皆可由数字信号发生器模拟产生,因此它在工程分析和实验教学有着广泛的应用。MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件,他的数据采集工具箱为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令,在数字信号处理方面方便实用。本文介绍了使用MATLAB建立一个简单数字信号发生器的基本流程,并详细叙述了简单波形(正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声)信号的具体实现方法。 关键字:MATLAB ,数字信号发生器 1概述 随着计算机软硬件技术的发展,越来越多现实物品的功能能够由计算机实现。信号发生器原本是模拟电子技术发展的产物,到后来的数字信号发生器也是通过硬件实现的,本文将给出通过计算机软件实现的数字信号发生器。 信号发生器是一种常用的信号源,广泛应用于电子技术实验、自控系统和科学研究等领域。传统的台式仪器如任意函数发生器等加工工艺复杂、价格高、仪器面板单调、数据存储、处理不方便。以Matlab

和LabVlEW 为代表的软件的出现,轻松地用虚拟仪器技术解决了这些问题。 Matlab 是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件,他的数据采集工具箱(data acquisition toolbox )为实现数据的输入和输出提供了十分方便的函数和命令,利用这些函数和命令可以很容易地实现对外部物理世界的信号输出和输入。根据声卡输出信号的原理,采用Matlab 软件编程,可以方便地输出所需要的正弦波、三角波、方波等多种信号,有效地实现信号发生器的基本功能。 2 设计原理 要设计的数字信号有正弦信号、方波信号、三角波、锯齿波、白噪声、脉冲信号。其中,前五种波形都可以利用MATLAB 提供的函数实现,并根据输入的幅值、相位、频率等信息进行调整。脉冲信号由自己编写程序实现,并以定义的时间节点控制脉冲出现的时刻。 2.1 正弦信号的实现 正弦波信号的数学表达式如2.1, ()sin 2y A ft πφ=+ 2.1 其中:A 为幅值; f 为频率; φ为相位。 在MATLAB 中,相应的数字信号可以由下式2.2计算,

信号的频谱分析及MATLAB实现

第23卷第3期湖南理工学院学报(自然科学版)Vol.23 No.3 2010年9月 Journal of Hunan Institute of Science and Technology (Natural Sciences) Sep. 2010信号的频谱分析及MATLAB实现 张登奇, 杨慧银 (湖南理工学院信息与通信工程学院, 湖南岳阳 414006) 摘 要: DFT是在时域和频域上都已离散的傅里叶变换, 适于数值计算且有快速算法, 是利用计算机实现信号频谱分析的常用数学工具. 文章介绍了利用DFT分析信号频谱的基本流程, 重点阐述了频谱分析过程中误差形成的原因及减小分析误差的主要措施, 实例列举了MATLAB环境下频谱分析的实现程序. 通过与理论分析的对比, 解释了利用DFT分析信号频谱时存在的频谱混叠、频谱泄漏及栅栏效应, 并提出了相应的改进方法. 关键词: MA TLAB; 频谱分析; 离散傅里叶变换; 频谱混叠; 频谱泄漏; 栅栏效应 中图分类号: TN911.6 文献标识码: A 文章编号: 1672-5298(2010)03-0029-05 Analysis of Signal Spectrum and Realization Based on MATLAB ZHANG Deng-qi, YANG Hui-yin (College of Information and Communication Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China) Abstract:DFT is a Fourier Transform which is discrete both in time-domain and frequency-domain, it fits numerical calculation and has fast algorithm, so it is a common mathematical tool which can realize signal spectrum analysis with computer. This paper introduces the basic process of signal spectrum analysis with DFT, emphasizes the causes of error producing in spectrum analysis process and the main ways to decrease the analysis error, and lists the programs of spectrum analysis based on MATLAB. Through the comparison with the theory analysis, the problems of spectrum aliasing, spectrum leakage and picket fence effect are explained when using DFT to analyze signal spectrum, and the corresponding solution is presented. Key words:MATLAB; spectrum analysis; DFT; spectrum aliasing; spectrum leakage; picket fence effect 引言 信号的频谱分析就是利用傅里叶分析的方法, 求出与时域描述相对应的频域描述, 从中找出信号频谱的变化规律, 以达到特征提取的目的[1]. 不同信号的傅里叶分析理论与方法, 在有关专业书中都有介绍, 但实际的待分析信号一般没有解析式, 直接利用公式进行傅里叶分析非常困难. DFT是一种时域和频域均离散化的傅里叶变换, 适合数值计算且有快速算法, 是分析信号的有力工具. 本文以连续时间信号为例, 介绍利用DFT分析信号频谱的基本流程, 重点阐述频谱分析过程中可能存在的误差, 实例列出MATLAB 环境下频谱分析的实现程序. 1 分析流程 实际信号一般没有解析表达式, 不能直接利用傅里叶分析公式计算频谱, 虽然可以采用数值积分方法进行频谱分析, 但因数据量大、速度慢而无应用价值. DFT在时域和频域均实现了离散化, 适合数值计算且有快速算法, 是利用计算机分析信号频谱的首选工具. 由于DFT要求信号时域离散且数量有限, 如果是时域连续信号则必须先进行时域采样, 即使是离散信号, 如果序列很长或采样点数太多, 计算机存储和DFT计算都很困难, 通常采用加窗方法截取部分数据进行DFT运算. 对于有限长序列, 因其频谱是连续的, DFT只能描述其有限个频点数据, 故存在所谓栅栏效应. 总之, 用DFT分析实际信号的频谱, 其结果必然是近似的. 即使是对所有离散信号进行DFT变换, 也只能用有限个频谱数据近似表示连续频 收稿日期: 2010-06-09 作者简介: 张登奇(1968? ), 男, 湖南临湘人, 硕士, 湖南理工学院信息与通信工程学院副教授. 主要研究方向: 信号与信息处理

实验一 基于Matlab的数字信号处理基本

实验一 基于Matlab 的数字信号处理基本操作 一、 实验目的:学会运用MA TLAB 表示的常用离散时间信号;学会运用MA TLAB 实现离 散时间信号的基本运算。 二、 实验仪器:电脑一台,MATLAB6.5或更高级版本软件一套。 三、 实验内容: (一) 离散时间信号在MATLAB 中的表示 离散时间信号是指在离散时刻才有定义的信号,简称离散信号,或者序列。离散序列通常用)(n x 来表示,自变量必须是整数。 离散时间信号的波形绘制在MATLAB 中一般用stem 函数。stem 函数的基本用法和plot 函数一样,它绘制的波形图的每个样本点上有一个小圆圈,默认是空心的。如果要实心,需使用参数“fill ”、“filled ”,或者参数“.”。由于MATLAB 中矩阵元素的个数有限,所以MA TLAB 只能表示一定时间范围内有限长度的序列;而对于无限序列,也只能在一定时间范围内表示出来。类似于连续时间信号,离散时间信号也有一些典型的离散时间信号。 1. 单位取样序列 单位取样序列)(n δ,也称为单位冲激序列,定义为 ) 0() 0(0 1)(≠=?? ?=n n n δ 要注意,单位冲激序列不是单位冲激函数的简单离散抽样,它在n =0处是取确定的值1。在MATLAB 中,冲激序列可以通过编写以下的impDT .m 文件来实现,即 function y=impDT(n) y=(n==0); %当参数为0时冲激为1,否则为0 调用该函数时n 必须为整数或整数向量。 【实例1-1】 利用MATLAB 的impDT 函数绘出单位冲激序列的波形图。 解:MATLAB 源程序为 >>n=-3:3; >>x=impDT(n); >>stem(n,x,'fill'),xlabel('n'),grid on >>title('单位冲激序列') >>axis([-3 3 -0.1 1.1]) 程序运行结果如图1-1所示。 图1-1 单位冲激序列

数字信号处理MATLAB仿真

实验一 数字信号处理的Matlab 仿真 一、实验目的 1、掌握连续信号及其MA TLAB 实现方法; 2、掌握离散信号及其MA TLAB 实现方法 3、掌握离散信号的基本运算方法,以及MA TLAB 实现 4、了解离散傅里叶变换的MA TLAB 实现 5、了解IIR 数字滤波器设计 6、了解FIR 数字滤波器设计1 二、实验设备 计算机,Matlab 软件 三、实验内容 (一)、 连续信号及其MATLAB 实现 1、 单位冲击信号 ()0,0()1,0 t t t dt εεδδε-?=≠??=?>??? 例1.1:t=1/A=50时,单位脉冲序列的MA TLAB 实现程序如下: clear all; t1=-0.5:0.001:0; A=50; A1=1/A; n1=length(t1); u1=zeros(1,n1); t2=0:0.001:A1; t0=0; u2=A*stepfun(t2,t0); t3=A1:0.001:1; n3=length(t3); u3=zeros(1,n3); t=[t1 t2 t3]; u=[u1 u2 u3]; plot(t,u) axis([-0.5 1 0 A+2]) 2、 任意函数 ()()()f t f t d τδττ+∞ -∞=-? 例1.2:用MA TLAB 画出如下表达式的脉冲序列 ()0.4(2)0.8(1) 1.2() 1.5(1) 1.0(2)0.7(3)f n n n n n n n δδδδδδ=-+-+++++++

clear all; t=-2:1:3; N=length(t); x=zeros(1,N); x(1)=0.4; x(2)=0.8 x(3)=1.2; x(4)=1.5; x(5)=1.0; x(6)=0.7; stem(t,x); axis([-2.2 3.2 0 1.7]) 3、 单位阶跃函数 1,0()0,0t u t t ?≥?=?

基于matlab的信号分析与处理

基于m a t l a b的信号分 析与处理 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

山东建筑大学 课程设计说明书题目:基于MATLAB的信号分析与处理课程:数字信号处理课程设计 院(部):信息与电气工程学院 专业:通信工程 班级:通信111班 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期: 2014年1月

目录4

摘要 这次是基于MATLAB的信号分析与处理。所谓数字滤波器,就是输入、输出都是数字信号的,通过数值计算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例,或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。常用的经典滤波器有低通、高通、带通、带阻。 首先产生一个连续信号,包含低频、中频、高频分量;对其进行采样,得到数字信号;对数字信号进行FFT频谱分析,绘制其频谱图;根据信号频谱分析的结果,分别设计高通、低通、带通滤波器,绘制滤波器的幅频及相频特性;用所设计的滤波器对信号滤波,并绘制出滤波后的频谱图。 关键词:MATLAB; FFT;滤波器;信号产生;频谱分析

1设计目的和要求 产生一个连续信号,包含低频,中频,高频分量,对其进行采样,进行频谱分析,分别设计三种高通,低通,带通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。 2设计原理 信号的采样要符合奈奎斯特采样定律,一般为被采信号最高频率的2倍,只有这样,才能保证频域不混叠,也就是采样出来数字信号中包含了被采信号的所有信息,而且没有引入干扰。这就是信号的时域采样。 频谱分析是指对信号进行频域谱的分析,观察其频域的各个分量的功率大小,其理论基础是傅立叶变换,现在一般采用数字的方法,也就是将时域信号数字化后做FFT,可以得到频域的波形。 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。可以设计系统的频率响应,让它满足一定的要求,从而对通过该系统的信号的某些特定的频率成分进行过滤,这就是滤波器的基本原理。 IIR滤波器的设计原理: IIR数字滤波器的设计一般是利用目前已经很成熟的模拟滤波器的设计方法来进行设计,通常采用模拟滤波器原型有butterworth函数、chebyshev函数、bessel函数、椭圆滤波器函数等。 IIR数字滤波器的设计步骤: (1)按照一定规则把给定的滤波器技术指标转换为模拟低通滤波器的技术指标; (2)根据模拟滤波器技术指标设计为响应的模拟低通滤波器; (3)很据脉冲响应不变法和双线性不变法把模拟滤波器转换为数字滤波器; (4)如果要设计的滤波器是高通、带通或带阻滤波器,则首先把它们的技术指标转化为模拟低通滤波器的技术指标,设计为数字低通滤波器,最后通过频率转换的方法来得到所要的滤波器。 本课程设计设计思想:首先利用MATLAB分别产生低频、中频、高频信号,然后进行叠加得到连续时间信号;对所产生的连续时间信号进行采样,得到数字信号;对信

MATLAB实现数字信号处理

《数字信号处理》课程设计实例: 声音信号的处理 一.摘要: 这次课程设计的主要目的是综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设计,通过理论推导得出相应结论,并利用MATLAB或者DSP开发系统作为工具进行实现,从而复习巩固课堂所学的理论知识,提高对所学知识的综合应用能力,并从实践上初步实现对数字信号的处理。通过对声音的采样,将声音采样后的频谱与滤波。 MATLAB全称是Matrix Laboratory,是一种功能强大、效率高、交互性好的数值和可视化计算机高级语言,它将数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示有机地融合为一体,形成了一个极其方便、用户界面友好的操作环境。。经过多年的发展,已经发展成为一种功能全面的软件,几乎可以解决科学计算中所有问题。MATLAB软件还提供了非常广泛和灵活的用于处理数据集的数组运算功能。 在本次课程设计中,主要通过MATLAB来编程对语音信号处理与滤波,设计滤波器来处理数字信号并对其进行分析。 二.课程设计目的: 综合运用本课程的理论知识进行频谱分析以及滤波器设计,通过理论推导得出相应结论,并利用MATLAB作为工具进行实现,从而复习巩固课堂所学的理论知识,提高对所学知识的综合应用能力,并从实践上初步实现对数字信号的处理。 三.设计容: 容:录制一段个人自己的语音信号,并对录制的信号进行采样;画出采样后语音信号的时域波形和频谱图;给定滤波器的性能指标,采用窗函数法和双线性

变换法设计滤波器,并画出滤波器的频率响应;然后用自己设计的滤波器对采集的信号进行滤波,画出滤波后信号的时域波形和频谱,并对滤波前后的信号进行对比,分析信号的变化;回放语音信号;换一个与你性别相异的人录制同样一段语音容,分析两段容相同的语音信号频谱之间有什么特点;再录制一段同样长时间的背景噪声叠加到你的语音信号中,分析叠加前后信号频谱的变化,设计一个合适的滤波器,能够把该噪声滤除。 四.设计原理: 4.1.语音信号的采集 熟悉并掌握MATLAB中有关声音(wave)录制、播放、存储和读取的函数,在MATLAB环境中,有关声音的函数有: a:y=wavrecord(N,fs,Dtype);利用系统音频输入设备录音,以fs为采样频率,默认值为11025,即以11025HZ进行采样。Dtype为采样数据的存储格式,用字符串指定,可以是:‘double’、‘single’、’int16’、‘int8’其中只有int8是采用8位精度进行采样,其它三种都是16位采样结果转换为指定的MATLAB数据; b:wavplay(y,fs);利用系统音频输出设备播放,以fs为播放频率,播放语音信号y; c:wavwrite((y,fs,wavfile);创建音频文件; d:y=wavread(file);读取音频文件; 关于声音的函数还有sound();soundsc();等。 4.2滤波器: 4.21.IIR滤波器原理 冲激响应不变法是使数字滤波器在时域上模拟滤波器,但是它们的缺点是产生频率响应的混叠失真,这是由于从s平面到z平面是多值的映射关系所造成的。 双线性变换法是使数字滤波器的频率响应与模拟滤波器的频率响应相似的一种变换方法。为了克服多值映射这一缺点,我们首先把整个s平面压缩变换到某一中介的s1平面的一条横带里,再通过变换关系将此横带变换到整个z平面上去,这样就使得s平面与z平面是一一对应的关系,消除了多值变换性,也就消除了频谱混叠现象。

实验三用FFT对信号进行频谱分析和MATLAB程序

实验三 用FFT 对信号进行频谱分析 一 实验目的 1 能够熟练掌握快速离散傅立叶变换的原理及应用FFT 进行频谱分析的基本方法; 2了解用FFT 进行频谱分析可能出现的分析误差及其原因; 二 实验原理 1.用DFT 对非周期序列进行谱分析 单位圆上的Z 变换就是序列的傅里叶变换,即 ()()j j z e X e X z ωω== (3-1) ()j X e ω是ω的连续周期函数。对序列()x n 进行N 点DFT 得到()X k ,则()X k 是在区间[]0,2π上对()j X e ω的N 点等间隔采样,频谱分辨率就是采样间隔 2N π。因此序列的傅里叶变换可利用DFT (即FFT )来计算。 用FFT 对序列进行谱分析的误差主要来自于用FFT 作频谱分析时,得到的是离散谱,而非周期序列的频谱是连续谱,只有当N 较大时,离散谱的包络才能逼近连续谱,因此N 要适当选择大一些。 2.用DFT 对周期序列进行谱分析 已知周期为N 的离散序列)(n x ,它的离散傅里叶级数DFS 分别由式(3-2)和(3-3) 给出: DFS : ∑-=-=1 2)(1N n kn N j k e n x N a π , n =0,1,2,…,N -1 (3-2) IDFS : ∑-==1 02)(N k kn N j k e a n x π , n =0,1,2,…,N -1 (3-3) 对于长度为N 的有限长序列x (n )的DFT 对表达式分别由式(3-4)和(3-5)给出: DFT : ∑-=-=1 02)()(N n kn N j e n x k X π , n =0,1,2,…,N -1 (3-4) IDFT : ∑-==1 02)(1)(N k kn N j e k X N n x π , n =0,1,2,…,N -1 (3-5) FFT 为离散傅里叶变换DFT 的快速算法,对于周期为N 的离散序列x (n )的频谱分析便可由式(3-6)和(3-7)给出:

基于matlab的数字信号调制与解调

一matlab常用函数 1、特殊变量与常数 ans 计算结果的变量名computer 确定运行的计算机eps 浮点相对精 度Inf 无穷大I 虚数单位inputname 输入参数名NaN 非 数nargin 输入参数个数nargout 输出参数的数目pi 圆周 率nargoutchk 有效的输出参数数目realmax 最大正浮点数realmin 最小正浮点数varargin 实际输入的参量varargout 实际返回的参量操作符与特殊字符+ 加- 减* 矩阵乘法 .* 数组乘(对应元素相乘)^ 矩阵幂 .^ 数组幂(各个元素求幂)\ 左除或反斜杠/ 右除或斜面杠 ./ 数组除(对应元素除)kron Kronecker张量积: 冒号() 圆括[] 方括 . 小数点 .. 父目录 ... 继续, 逗号(分割多条命令); 分号(禁止结果显示)% 注释! 感叹号' 转置或引用= 赋值== 相等<> 不等 于& 逻辑与| 逻辑或~ 逻辑非xor 逻辑异或 2、基本数学函数 abs 绝对值和复数模长acos,acodh 反余弦,反双曲余弦acot,acoth 反余切,反双曲余切acsc,acsch 反余割,反双曲余割angle 相角asec,asech 反正割,反双曲正割secant 正切asin,asinh 反正弦,反双曲正 弦atan,atanh 反正切,双曲正切tangent 正切atan2 四象限反正 切ceil 向着无穷大舍入complex 建立一个复数conj 复数配 对cos,cosh 余弦,双曲余弦csc,csch 余切,双曲余切cot,coth 余切,双曲余切exp 指数fix 朝0方向取整floor 朝负无穷取整*** 最大公因数imag 复数值的虚部lcm 最小公倍数log 自然对数log2 以2为底的对数log10 常用对数mod 有符号的求余nchoosek 二项式系数和全部组合数real 复数的实部rem 相除后求余round 取整为最近的整数sec,sech 正割,双曲正割sign 符号数sin,sinh 正弦,双曲正弦sqrt 平方根tan,tanh 正切,双曲正切 3、基本矩阵和矩阵操作 blkding 从输入参量建立块对角矩阵eye 单位矩阵linespace 产生线性间隔的向量logspace 产生对数间隔的向量numel 元素个数ones 产生全为1的数组rand 均匀颁随机数和数组randn 正态分布随机数和数组zeros 建立一个全0矩阵colon) 等间隔向量cat 连接数组diag 对角矩阵和矩阵对角线fliplr 从左自右翻转矩阵flipud 从上到下翻转矩阵repmat 复制一个数组reshape 改造矩阵roy90 矩阵翻转90度tril 矩阵的下三角triu 矩阵的上三角dot 向量点集cross 向量叉 集ismember 检测一个集合的元素intersect 向量的交 集setxor 向量异或集setdiff 向是的差集union 向量的并集数值分析和傅立叶变换cumprod 累积cumsum 累 加cumtrapz 累计梯形法计算数值微分factor 质因子inpolygon 删除多边形区域内的点max 最大值mean 数组的均 值mediam 中值min 最小值perms 所有可能的转 换polyarea 多边形区域primes 生成质数列表prod 数组元素的乘积rectint 矩形交集区域sort 按升序排列矩阵元 素sortrows 按升序排列行std 标准偏差sum 求

应用MATLAB对信号进行频谱分析

数字信号处理课程设计报告书 2011年7 月 1日 课题名称 应用MATLAB 对信号进行频谱分析 姓 名 张炜玮 学 号 20086377 院、系、部 电气系 专 业 电子信息工程 指导教师 刘鑫淼 ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※ ※※ 2008级数字信号处理课程设计

应用MATLAB对信号进行频谱分析 20086377 张炜玮 一、设计目的 用MATLAB语言进行编程,绘出所求波形,并且运用FFT求对连续信号进行分析。 二、设计要求 1、用Matlab产生正弦波,矩形波,并显示各自的时域波形图; 2、进行FFT变换,显示各自频谱图,其中采样率、频率、数据长度自选,要求注明; 3、绘制三种信号的均方根图谱; 4、用IFFT回复信号,并显示恢复的正弦信号时域波形图。 三、系统原理 用FFT对信号作频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。经常需要进行频谱分析的信号是模拟信号和时域离散信号。频谱分辨率直接和FFT的变换区间N 有关,因为FFT能够实现频率分辨率是2π/N。 x(n)是一个长度为M的有限长序列,则x(n)的N点离散傅立叶变换为: X(k)=DFT[x(n)]= kn N W N n n x ∑ - = 1 ) ( ,k=0,1,...,N-1 N j e N Wπ2- = 逆变换:x(n) =IDFT[X(k)]= kn N W k X N n N - ∑ - = 1 ) ( 1 ,k=0,1,...,N-1 但FFT是一种比DFT更加快速的一种算法,提高了DFT的运算速率,为数字信号处理技术应用于各种信号处理创造了条件,大大提高了数字信号处理技术的发展。本实验就是采用FFT,IFFT对信号进行谱分析。 四、程序设计 fs=input('please input the fs:');%设定采样频率 N=input('please input the N:');%设定数据长度 t=0:0.001:1; f=100;%设定正弦信号频率 %生成正弦信号 x=sin(2*pi*f*t);

基于matlab的信号分析与处理

山东建筑大学 课程设计说明书题目:基于MATLAB的信号分析与处理课程:数字信号处理课程设计 院(部):信息与电气工程学院 专业:通信工程 班级:通信111班 学生姓名: 学号: 指导教师: 完成日期:2014年1月

目录 摘要 (Ⅰ) 1 设计目的和要求 (1) 2 设计原理 (2) 3 设计内容 (3) 3.1 程序源代码 (4) 3.2 调试分析与过程描述 (7) 3.3 结果分析 (12) 总结 (13) 致谢 (14) 参考文献 (15)

摘要 这次是基于MATLAB的信号分析与处理。所谓数字滤波器,就是输入、输出都是数字信号的,通过数值计算处理改变输入信号所含频率成分的相对比例,或者滤除某些频率成分的数字器件或程序。常用的经典滤波器有低通、高通、带通、带阻。 首先产生一个连续信号,包含低频、中频、高频分量;对其进行采样,得到数字信号;对数字信号进行FFT频谱分析,绘制其频谱图;根据信号频谱分析的结果,分别设计高通、低通、带通滤波器,绘制滤波器的幅频及相频特性;用所设计的滤波器对信号滤波,并绘制出滤波后的频谱图。 关键词:MATLAB; FFT;滤波器;信号产生;频谱分析

1设计目的和要求 产生一个连续信号,包含低频,中频,高频分量,对其进行采样,进行频谱分析,分别设计三种高通,低通,带通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。 2设计原理 信号的采样要符合奈奎斯特采样定律,一般为被采信号最高频率的2倍,只有这样,才能保证频域不混叠,也就是采样出来数字信号中包含了被采信号的所有信息,而且没有引入干扰。这就是信号的时域采样。 频谱分析是指对信号进行频域谱的分析,观察其频域的各个分量的功率大小,其理论基础是傅立叶变换,现在一般采用数字的方法,也就是将时域信号数字化后做FFT,可以得到频域的波形。 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。可以设计系统的频率响应,让它满足一定的要求,从而对通过该系统的信号的某些特定的频率成分进行过滤,这就是滤波器的基本原理。 IIR滤波器的设计原理: IIR数字滤波器的设计一般是利用目前已经很成熟的模拟滤波器的设计方法来进行设计,通常采用模拟滤波器原型有butterworth函数、chebyshev函数、bessel函数、椭圆滤波器函数等。 IIR数字滤波器的设计步骤: (1)按照一定规则把给定的滤波器技术指标转换为模拟低通滤波器的技术指标; (2)根据模拟滤波器技术指标设计为响应的模拟低通滤波器; (3)很据脉冲响应不变法和双线性不变法把模拟滤波器转换为数字滤波器; (4)如果要设计的滤波器是高通、带通或带阻滤波器,则首先把它们的技术指标转化为模拟低通滤波器的技术指标,设计为数字低通滤波器,最后通过频率转换的方法来得到所要的滤波器。 本课程设计设计思想:首先利用MATLAB分别产生低频、中频、高频信号,然后进行叠加得到连续时间信号;对所产生的连续时间信号进行采样,得到数字信号;对信号进行FFT频谱分析,绘制其频谱图;根据信号频谱分析的结果,分别设计高通,低通,带通滤波器,得到滤波器的幅频及相频特性。

基于MATLAB的数字信号处理实例分析

湖北文理学院理工学院 学生结业论文 课程名称:MATLAB教程 结业论文名称:基于MATLAB的数字信号处理 实例分析 专业名称:通信工程 班级:1011 学号: 10387123 学生姓名:赵彦彦 教师姓名:李敏 2013年1月6日

基于MATLAB的数字信号处理实例分析 摘要 随着信息科学和计算技术的迅速发展,在人们的日常生活中,对信号的处理显得尤为重要,而计算机不能直接对模拟信号进行处理,使得人们对数字信号处理理论的认知与了解要求更为深入。由于计算机解决复杂的数字信号系统有一定的困难,而MATLAB的出现,解决了这一难题。MATLAB提供了用于数值运算和信号处理的数学计算软件包,同时可以实现系统级的通信系统设计与仿真。随着版本的不断升级,不同应用领域的专用库函数和模块汇集起来作为工具箱添加到软件包中,其功能越来越强大。本文是基于MATLAB的数字信号处理实例分析,主要介绍了用MATLAB对系统函数零点、极点分布图以及模拟周期信号的频谱分析(模拟信号x(t)等间隔T采样后x(nT)的N点DFT)。 关键字:MATLAB 数字信号系统函数频谱

1.系统函数零点、极点分布图 通过学习信号与系统、数字信号处理,掌握了传输函数和系统函数等,本文仅对系统函数X(z)零点和极点分布进行分析。 (1)利用下面的程序段,观察系统函数X(z)零点和极点分布的特点 )16.06.0()(22-+=z z z z X 程序段如下:n=[1 0 0];m=[1 0.6 -0.16]; >> zplane(n,m); 执行结果如图: (2)改变系统函数X(z),观察与上图的差异 )32()(23++-= z z z z z X 程序段如下: n=[0 1 0 0];m=[1 -1 2 3]; >> zplane(n,m); 执行结果如下图:

基于MATLAB仿真的数字信号调制的性能比较和分析

2ASK、2FSK、2PSK数字调制系统的 Matlab实现及性能分析比较 指导教师: 班级: 学号: 姓名:

引言:数字信号有两种传输方式,分别是基带传输方式和调制传输方式,即带通,在实际应用中,因基带信号含有大量低频分量不利于传送,所以必须经过载波和调制形成带通信号,通过数字基带信号对载波某些参量进行控制,使之随机带信号的变化而变化,这这一过程即为数字调制。数字调制为信号长距离高效传输提供保障,现已广泛应用于生活和生产中。另外根据控制载波参量方式的不同,数字调制主要有调幅(ASK ),调频(FSK),调相(PSK) 三种基本形式。本次课题针对于二进制的2ASK 、2FSK 、2PSK 进行讨论,应用Matlab 矩阵实验室进行仿真,分析和修改,通过仿真系统生成一个人机交互界面,以利于仿真系统的操作。通过对系统的仿真,更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素,以便于比较,评论和改进。 关键词: 数字,载波,调制,2ASK ,2FSK ,2PSK ,Matlab ,仿真,性能,比较,分析 正文: 一 .数字调制与解调原理 1.1 2ASK (1)2ASK 2ASK 就是把频率、相位作为常量,而把振幅作为变量,信息比特是通过载波的幅度来传递的。由于调制信号只有0或1两个电平,相乘的结果相当于将载频或者关断,或者接通,它的实际意义是当调制的数字信号"1时,传输载波;当调制的数字信号为"0"时,不传输载波。 表达式为: ???===0 01,cos )(2k k c ASK a a t A t s 当, 当ω

1.2 2FSK 2FSK可以看做是2个不同频率的2ASK的叠加,其调制与解调方法与2ASK差不多,主要频率F1和F2,不同的组合产生所要求的2FSK调制信号。 公式如下: ? ? ? = = = cos 1 , cos )( 2 1 2 k k FSK a t A a t A t s 当 , 当 ω ω

基于MATLAB的数字信号处理

数字信号处理课程设计报告题目:语音数字信号处理与分析及 Matlab实现 系别通信工程 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 提交日期

摘要 本次课程设计综合利用数字信号处理的理论知识进行语音信号的频谱分析,通过理论推导得出相应结论,再利用MATLAB作为编程工具进行计算机实现,从而加深对所学知识的理解,建立概念。本次课程设计要求利用MATLAB对语音信号进行分析和处理,要求学生采集语音信号后,在MATLAB软件平台进行频谱分析;并对所采集的语音信号加入干扰噪声,对加入噪声的信号进行频谱分析,设计合适的滤波器滤除噪声,恢复原信号。待处理语音信号是一个在20Hz~20kHz 频段的低频信号。采用了高效快捷的开发工具——MATLAB,实现了语音信号的采集,对语音信号加噪声及设计滤波器滤除噪声的一系列工作。利用采样原理设计了高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。同学通过查阅资料自己获得程序进行滤波器的设计,能过得到很好的锻炼。 关键词:MATLAB滤波器数字信号处理

目录 第一章绪论 (1) 1.1设计的目的及意义 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3设计内容 (1) 第二章系统方案论证 (3) 2.1设计方案分析 (3) 2.2实验原理 (3) 第三章信号频谱分析 (6) 3.1原始信号及频谱分析 (6) 3.2加入干扰噪声后的信号及频谱分析 (7) 第四章数字滤波器的设计与实现 (11) 4.1高通滤波器的设计 (11) 4.2低通滤波器的设计 (12) 4.3带通滤波器的设计 (15) 4.4带阻滤波器的设计 (16) 第五章课程设计总结 (19) 参考文献 (20) 附录Ⅰ..................................................................................I 附录Ⅱ................................................................................II

实验三--用FFT对信号进行频谱分析及MATLAB程序

实验三--用FFT对信号进行频谱分析及MATLAB程序

实验三 用FFT 对信号进行频谱分析 一 实验目的 1 能够熟练掌握快速离散傅立叶变换的原理及应用FFT 进行频谱分析的基本方法; 2了解用FFT 进行频谱分析可能出现的分析误差及其原因; 二 实验原理 1.用DFT 对非周期序列进行谱分析 单位圆上的Z 变换就是序列的傅里叶变换,即 ()() j j z e X e X z ω ω== (3-1) () j X e ω是ω的连续周期函数。对序列()x n 进行N 点 DFT 得到()X k ,则()X k 是在区间[]0,2π上对()j X e ω 的N 点等间隔采样,频谱分辨率就是采样间隔2N π 。因 此序列的傅里叶变换可利用DFT (即FFT )来计算。 用FFT 对序列进行谱分析的误差主要来自于用FFT 作频谱分析时,得到的是离散谱,而非周期序列的频谱是连续谱,只有当N 较大时,离散谱的包络才能逼近连续谱,因此N 要适当选择大一些。 2.用DFT 对周期序列进行谱分析

已知周期为N 的离散序列)(n x ,它的离散傅里叶级数DFS 分别由式(3-2)和(3-3) 给出: DFS : ∑-=-=1 2)(1N n kn N j k e n x N a π , n =0,1,2,…,N -1 (3-2) IDFS : ∑-==1 02)(N k kn N j k e a n x π , n =0,1,2,…,N -1 (3-3) 对于长度为N 的有限长序列x (n )的DFT 对表达式分别由式(3-4)和(3-5)给出: DFT : ∑-=-=1 02)()(N n kn N j e n x k X π , n =0,1,2,…,N -1 (3-4) IDFT : ∑-==1 2)(1)(N k kn N j e k X N n x π , n =0,1,2,…,N -1 (3-5) FFT 为离散傅里叶变换DFT 的快速算法,对于周期为N 的离散序列x (n )的频谱分析便可由式(3-6)和(3-7)给出: DTFS : 1 *(())k a fft x n N = (3-6) IDTFS : ()*() k x n N ifft a =

matlab及数字信号处理课程设计报告

数字信号处理专业课程设计报告书

实验报告 题目四 : Using the bilinear transformation and a lowpass analog Butterworth prototype, design a highpass digital filter operating at a rate of 20kHz and having passband extending to 5kHz with maximum passband attenuation of 0.5dB,and stopband ending at 4kHz with a minimum stopband attenuation of 10dB. 备注:题目3,4要求:实验报告中要求写出对应的滤波器H(z),并在H(z)表达式中将共轭极点对组成二阶基本节,以极点在Z平面上分布顺序写出H(z)形式并将各二阶基本节系数以顺序列表。画出幅度频谱图的|H(ω)|及其以(dB)为单位的幅度谱图。 二:实验目的 1)熟练掌握低通滤波器的设计方法。 2)学会利用低通滤波器设计高通滤波器。 3)掌握用双线形变换法设计数字高通滤波器的方法。 4)熟悉MATLAB提供的各种滤波器设计函数。 5)掌握各种关于滤波器的幅度频谱设计函数。 三:实验原理 本题利用双线性变换法和巴特沃斯低通滤波器来设计数字高通滤波器: 双线形变换法是利用s=2*(1-z-1)/T*(1+z-1)将s域转换到z域,从而得到系统函数H(Z)。根据所要设计要求将高通数字滤波器指标转化为低通模拟滤波器技术指标,主要利用双线性变换式Ω=2/ Ttan(W/2)。 滤波器设计中主要用到的函数: Buttord函数用来选择巴特沃斯滤波器最小阶数,调用方式如下: [n,wn]=buttord(Wp,Ws,rp,rs,'s') :返回符合要求性能指标的数字滤波器最小阶数n和巴特沃斯滤波器截止频率wn; [n,wn]=buttord(Wp,Ws,rp,rs):(同上)此处Wp,Ws都是归一化频率。 [z,p,k]=buttap(n):返回设计的巴特沃斯滤波器的零点(z),极点(p)和增益(k),n为滤波器阶数。 [b,a]=zp2tf(z,p,k):零极点增益滤波器参数转换为传输函数形式,b,a分别为传输函数的分子分母。 [bt,at]=lp2hp(b,a,wn):模拟低通滤波器参数转化为模拟高通滤波器参数。 [bd,ad]=bilinear(bt,at,Fs); %模拟高通滤波器参数转化为数字高通滤波器参数。Fs为采样频率。 [sos,g]=tf2sos(bd,ad,'order'):将传递函数模型转化为二次分式模型sos。'order'指定sos中行的顺序: Up:首行中所包含的极点离原点最近,离单位圆最远; Down:首行中所包含的极点离原点最远,离单位圆最近; 与画图有关的函数: (1)Zplane(b,a):绘制系统零极点图; (2)求解数值滤波器频率响应函数: 1)freqz(b,a,n):无输出参数,直接在当前命令窗口绘制频率响应的幅频响应(dB形式的)和相频响应。 2)[H,W]=freqz(b,a,n):返回数字滤波器的n点复频率响应。 四:实验步骤简述

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