数字信号分析实验2[材料]_数字信号实验二

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实验

二、带陷滤波及频谱分析

一、实验内容

对复合频率信号进行频谱分析，并根据其振幅谱设计带陷滤波器（可加斜坡处理），滤掉某些频率成分。

二、实验步骤

1、设计某一信号x(t)，包含多种频率成分（可用雷克子波

； wte2fm/tcos2fmt）222、将x(t)离散，并应用fft进行频谱分析，绘出振幅谱；

3、分析振幅谱有什么特点，在频率域设计带陷滤波器，以消除某频段（大于62.5Hz）的频率成分，并显示滤波后的振幅谱。（要求绘出滤波器图形）

4、将滤波后的信号反变换回时间域，绘出信号曲线，观察其与原信号的差别。

5、根据所学知识对实验结果进行分析。

三、实验要求

1、独立完成程序设计工作；

2、独立完成书面报告（A4纸打印）；

3、提交程序源代码。

syms t;%设计信号并离散化，作快速傅里叶变换，汇出其振幅谱 FM=25;r=3;dt=0.001;

w=exp(-(2*pi*FM*t/r)*(2*pi*FM*t/r))*cos(2*pi*FM*t);

tt=0:dt:0.2;

x=subs(w,t,tt);

figure(1),plot(x),title('雷克子波')

i=1;%找出N，N为2m，大于X的个数的最小数

while(2^i

i=i+1;

end

N=2^i;

X=fft(x,N);figure(2), plot(abs(X)),title('傅氏变换后的振幅谱');

df=1/N/dt;%找出满足等于62.5Hz的k值，把高频区域的滤波器置零 k1=62.5/df;k2=N-k1;

for k=1:N

H(k)=1;

end

for k=k1:k2

H(k)=0;

end

figure(3),subplot(2,1,1),plot(H),title('不加斜坡的滤波器');

for i=1:N

H1(i)=H(i);

end

for i=k1:k1+4%加斜坡处理

H1(i)=1-(i-k1)/4;

end

for i=(k2-4):k2

H1(i)=1-(k2-i)/4;

end

subplot(2,1,2),plot(H1),title('加斜坡后的滤波器');

Y=X.*H;%在时间域作滤波，并画出振幅谱

Y1=X.*H1;

figure(4),subplot(2,1,1),plot(abs(Y)),title('滤波后的振幅谱（不加斜坡）');

subplot(2,1,2),plot(abs(Y1)),title('滤波后的振幅谱（加斜坡）');

x1=ifft(Y);%把滤波后的信号反变换为时间域，取与原离散信号相等的长度 for i=1:length(x)

x(i)=x1(i);

end

figure(5),subplot(2,1,1),plot(real(x)),title('反变换回时间域后的谱（不加斜坡）')

x2=ifft(Y1);%把滤波后的信号反变换为时间域，取与原离散信号相等的长度 for i=1:length(x)

x(i)=x2(i);

end

subplot(2,1,2),plot(real(x)),title('反变换回时间域后的谱（加斜坡）')