探討生《數字信號處理》

上機試驗

試驗1熟識環境，會用求信號頻譜，相關方法去除噪聲。

%生成一個帶有噪聲的正弦信號

(-2*,2*,1000);

(t)(1,1000);

(y);

波形圖：

%把帶有噪聲的正弦信號進行分解

(y);

0;

波形圖:

0;

(f);

波形圖:

試驗2利用相關算法求信號的幅值和相位

%用相關性求信號的幅值及相位

(-2*,2*,1000);

5*(6)(1,1000);

3*(t)(1,1000);

.*s;

.*y;

.*y;

xl0;

x2();

x3();

001：

002;

003;

(2*0);

(2*0);

(2*0/(A*B));

('')

吩咐窗口輸出結果：

5.086632003.109529005.35564001

外用改進的相關算法求幅值和相位

(-2*,2*,1000);

5*(6)(1,1000);

3心)；

zl=3*(t);

.*z;

.*z;

1.*zl;

xl();

x2();

x3⑴；

()2;

()1；

1(1)3;

(2*);

(1)；

2*(B*(0);

('')

吩咐窗口輸出結果：

4.986266002.998500005.26440701

試驗三設計一個巴爾低通濾波器

%設計一個巴爾沃特低通濾波器，12140;

1000;

2000;

2**;

2**;

1；

40;

口(,2);

('階數為\n');

口(,'s)

%[](n);

('分子多項式系數分別為')；

('%.4e\n，);

(，分母多項式系數分別為，)；

C%.4e\n，);

[]；

hl();

(，.4e\n，20*10((hl(l))));

C.4e\n20*10((hl(2))));

wl=[0:200:12000*];

(1)；

20*10((h));

(wl/(2*));

('')；

('幅頻特性’);

輸出結果：

階數為8

分子多項式系數分別為

0.000000

0.000000

0.000000

0.000000

0.000000

0.000000

0.000000

0.000000

6.218730

分母多項式系數分別為

1.000000

3.622204

6.560308

7.709312

6.406016

3.849820

1.636024

4.510827

6.218730

6.166801

4.000001

圖形為

試驗四設計一個高通濾波器

%設計一個高通濾波器51?1>=40;

5000;

1000;

1;

40;

1/(2**);

1/(2**);

L」(,'s');

('階數為')；

(n);

口(,2);

□2(,1);

('高通濾波器分子多項式系數')；

C%.4e\n，)

('高通濾波器分母多項式系數')；

C%.4e\n，)

[1U；

hl0;

C.4e\n20*10((hl(1))))

C.4e\n20*10((hl(2))))

wl=[0:200:12000^];

(1)；

20*10(((h)));

(wl/(2*));

（'頻率'）；

（'幅值'）;

輸出結果：

階數為

4

高通濾波器分子多項式系數

1.000000

0.000000

0.000000

0.000000

0.000000

高通濾波器分母多項式系數

1.000000

5.192004

1.347809

2.049713

1.558517

1.097701

4.000001

圖形

0

-20-1-

-40-/-

-60-/-

|-ao-/-

-100--

-120-I-

-140-

-16011--------------1-----------------1-----------------'-----------------'-----------------'-----------------

0100020003000400050006000

頻率

試驗5用設計低通濾波器

%用變換設計低通濾波器

9

100;

0:(1);

100采樣頻率

fl=l;

f2=10;

(2**fl*n)(2**f2*n)原始信號

(211);

(2**f2*,'k')顯示波形

（'時間’）;

('幅值');

('原始信號')；

(y)進行快速傅里葉變換

1;

l(f2/()+1)=02頻率對應的幅值為零

1((2)/()+1)=02/2頻率對應f2的對稱頻率值對應幅值為零

(1)逆變換

(212);

(2**f2*);

('時間’)；

('幅值')；

('濾波以后的低頻信號')；

輸出圖形為

試驗六用高通濾波器設計

%用變換設計低通濾波器

9

100;

0:(1);

100采樣頻率

fl=l;

f2=10;

(2**fl*n)(2**f2*n)原始信號

(211);

(2**f2*,'k，)顯示波形

('時間’)；

('幅值')；

('原始信號')；

(y)進行快速傅里葉變換

1;

l(f1/()+1)=02頻率對應的幅值為零

1((1)/()+1)=02/2頻率對應f2的對稱頻率值對應幅值為零

(1)逆變換

(212);

(2**f2*);

('時間’)；

（'幅值'）;

（'濾波以后的高頻信號'）;

輸出圖形為

試驗7用雙線性設計數字濾波器

%用雙線性設計數字濾波器0.20.6215;

0.2*;

0.6*;

1/2;

2;

15;

2**（2）;

2**(2);

口(,'s，)；

口();

('分子多項式的系數')；

C%.4e\n");

(，分母多項式的系數，)；

C%.4e\n，);

[]；

0;

C.4f\n20*10((h⑴)))；

C.4f\n20*10((h(2))));

(0,2*,1024);

0；

20*10((h));

0；

('')；

('')；

([01-500]);

輸出結果

分子多項式的系數

1.577701

3.155501

1.577701

分母多項式的系數

1.000000

-6.062001

2.373001

0.3945

15.0000

圖形為

0

-5

10

一

1

5

■

2

0

■

8

P

H25

e一

9

30

■

-45

-50

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91

Normalizedfrequency

試驗8切比雪夫1型設計低通和高通濾波器

外用切比雪夫I型設計低通濾波器

2**10002**2000140;

2**10002**2000140;

□1(,'s)

LJK/sJ;

('分子多項式的系數')；

('%.4f\n，)

('分母多項式的系數')；

('%.4f\n')

[]；

0；

('.4f\n'20*10((h⑴)));

('.4f\n'20*10((M2))));

0:200:12000*;

0;

20*10((h));

((2*));

輸出結果

分子多項式的系數

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

12840400.0000

分母多項式的系數

1.0000

5886.2145

66671782.4829

241699153902.8650

9639.0000

12840400.0000

1.0000

45.3060

圖形

0

%用切比雪夫1型設計高通濾波器

2**50002**1000140;

1；

1；

口1(,2);

口1(,F);

□2(,1);

[11]；

0；

C.4e\n'20*10((h⑴)))；

('.4e\n'20*10((h(2))));

0:200:12000*;

0;

20*10((h));

((2*));

輸出結果

1.000000

4.784701

輸出圖形

試驗9用切比雪夫2型設計低通和高通濾波器

%用切比雪夫2型設計低通濾波器

2**10002**2000140;

9

2**10002**2000140;

□2(,Y);

□2(/s^);

('分子多項式的系數')；

('%.4f\n')

('分母多項式的系數')；

('%.4f\n')

[]；

0；

('.4f\n'20*10((h(l))));

('.4f\n'20*10((h⑵)));

0:200:12000*;

0；

20*10((h));

((2*));

輸出結果

分子多項式的系數

0.0000

566.3919

0.0000

290688415499.9292

0.0000

298379090.0000

分母多項式的系數

1.0000

24344.5782

296168842.7942

2252800523365.8032

180358.0000

298379090.0000

1.0000

44.1570

圖形

10

%用切比雪夫1型設計高通濾波器

2**5000;

2**1000;

1：

40;

1；

1；

□2(,Y);

□2(/s^;

□2(,1);

[1U；

0；

('.4e\n'20*10((h(l))));

('.4e\n'20*10((h(2))));

0:200:12000*;

0;

20*10((h));

((2*));

('頻率')；

('幅值')；

('幅頻特性曲線')；

輸出結果

1.000000

4.477901

輸出圖形

試驗10畫一個信號的頻譜圖

%畫頻譜圖

1000;

fl=50;

f2=100;

f3=200;

100

01;

25+22*(2**fl*t)+30*(2**f2*t)+50*(2**f3*t)原始信號

y=0;

(y);

n=02;

⑴⑴/2;

(n*,2*(12+1));

頻譜圖

試驗11數字高通濾波器的設計

%數字高通濾波器的設計，0.20.6152;用巴特沃斯濾波器設計。

0.6*;

0.2*;

2;

15;

2;

1;

2*(2);

2*(2);

1；

1；

LJ(,,s,)；

口(,'s)

□2(,1);

[]0；

('分子多項式的系數為')；

('%.4e\n');

('分母多項式的系數為')；

(5%.4e\n，);

0.6*;

0.2*;

[]；

0；

C\n20*10((h(l))));

C\n20*10((h(2))));

0:0.01:1.2*;

0；

((2*),20*10((h)));

輸出結果

分子多項式的系數為

3.752101

-7.504201

3.752101

分母多項式的系數為

1.000000

-3.120101

1.888401

0.394549

15.000000

輸出圖像

%數字高通濾波器的設計一，0.20.6152;用切比雪夫1型濾波器設計。

0.6*;

0.2*;

2;

15;

2;

1；

2*(2);

2*(2);

1；

1；

□1(,H);

口1(,3);

□2(,1);

□0；

('分子多項式的系數為')；

('%.4e\n');

('分母多項式的系數為')；

('%.4e\n');

0.6*;

0.2*;

[]；

0；

C\n20*10(61))));

C\n20*10((h(2))));

0:0.01:1.2*;

0；

((2*),20*10((h)));

輸出結果：

分子多項式的系數為

1.709701

-3.419501

1.709701

分母多項式的系數為

1.000000

5.603601

4.213401

2.000000

28.530518

輸出圖像

0

-50-/-

-100--

-160--

-200--

-250--

-300--

-350?------------1---------------1---------------1---------------1--------------1---------------1--------------

00.1020.30.40.50.60.7

%數字高通濾波器的設計一，0.20.6152;用切比雪夫2型濾波器設計。

9

0.6*;

0.2*:

2;

15;

2;

1；

2*(2);

2*(2);

1；

1；

□2(,'s');

□2(,2);

口2(,1);

口()；

('分子多項式的系數為')；

('%.4e\n');

(，分母多項式的系數為，)；

('%.4e\n');

0.6*;

0.2*;

[]；

0；

('\n，20*10((h⑴)));

(''n'20*10((h(2))));

0:0.01:1.2*;

0;

((2*),20*10((h)));

輸出結果

分子多項式的系數為

3.278401

-4.104401

3.278401

分母多項式的系數為

1.000000

1.564601

2.225801

2.000000

20.237224