基于matlaB的信号处理说明书

1郑州轻工业学院洗手课程设计任务书洗手洗手题目基于MATLAB的信号消噪处理和程序设计洗手专业、BEEF班级学号姓名洗手主要内容、BEEF基本要求、BEEF主要参考资料等BEEF洗手主要内容BEEF洗手构造一个信号，吃饭在MATLAB软件平台画出时域波形和频谱图；BEEF并对所构造的信号加入干扰噪声，吃饭对加入噪声的信号进行频谱分析，吃饭利用MATLAB对含噪的信号进行滤波，吃饭画出滤波后信号的时域波形和频谱，吃饭并对滤波前后的信号进行对比，吃饭分析信号的变化。洗手基本要求BEEF洗手1、BEEF设构造信号为洗手COSSINTTTF2、BEEF利用MATLAB的RANDN函数给原始信号加入高斯随机噪声洗手3、BEEF掌握数字信号处理的基本概念、BEEF基本理论和基本方法。洗手4、BEEF利用MATLAB对含噪信号进行滤波5、BEEF掌握MATLAB的程序设计方法。洗手洗手主要参考资料BEEF洗手1、BEEF刁彦华基于MATLAB的信号消噪处理研究J河北职业技术学院学报2002,2洗手洗手完成期限BEEF2011627201171洗手指导教师签名BEEF洗手课程负责人签名BEEF洗手2011年6月24日洗手摘要洗手本文介绍了基于MATLAB软件的信号处理和程序设计。洗手首先构造一个信号，吃饭对所构造的信号进行时域及频域分析；BEEF再对所构造信号加入干扰噪声，吃饭并对其进行频谱分析；BEEF最后对含噪信号进行滤波，吃饭并对比分析滤波后的信号与原信号的差别。洗手计算机仿真结果表明,利用MATLAB语言可以方便的得到信号含噪前后的频谱,并有效的滤除噪声。洗手滤波在信号的发送、BEEF传输、BEEF接受时都是重要的环节，吃饭本文给出了设计CHEBYSHEV滤波器的方法,并通过用MATLAB语言来实现，吃饭最后使用MATLAB语言实现了对含噪信号的良好处理。洗手洗手2关键字BEEF频谱分析；BEEF噪声；BEEF滤波；BEEFMATLAB洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手目录洗手1绪论1洗手11MATLAB简介1洗手12MATLAB在信号处理中的应用1洗手MATLAB环境下含噪信号的处理2洗手21利用DFT分析连续非周期信号的频谱2洗手22滤波器的设计3洗手3MATLAB程序及波形5洗手31设计程序5洗手32程序图形8洗手总结11洗手参考文献12洗手洗手洗手洗手3洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手1绪论洗手11MATLAB简介洗手MATLAB是由美国MATHWORKS公司发布的主要面对科学计算、BEEF可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。洗手它将数值分析、BEEF矩阵计算、BEEF科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，吃饭为科学研究、BEEF工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，吃饭并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、BEEFFORTRAN）的编辑模式，吃饭代表了当今国际科学计算软件的先进水平。洗手洗手MATLAB和MATHEMATICA、BEEFMAPLE并称为三大数学软件。洗手它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。洗手MATLAB可以进行矩阵运算、BEEF绘制函数和数据、BEEF实现算法、BEEF创建用户界面、BEEF连接其他编程语言的程序等，吃饭主要应用于工程计算、BEEF控制设计、BEEF信号处理与通讯、BEEF图像处理、BEEF信号检测、BEEF金融建模设计与分析等领域。洗手洗手MATLAB一个高级的矩阵/阵列语言，吃饭它包含控制语句、BEEF函数、BEEF数据结构、BEEF输入和输出和面向对象编程特点。洗手用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，吃饭也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。洗手新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C语言基础上的，吃饭因此语法特征与C语言极为相似，吃饭而且更加简单，吃饭更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。洗手使之更利于非计算机专业的科技人员使用。洗手而且这种语言可移植性好、BEEF可拓展性极强，吃饭这也是MATLAB能够4深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。洗手洗手12MATLAB在信号处理中的应用洗手MATLAB在信号处理中有着广泛的应用BEEFA信号分析BEEF频谱变换和频率分析，吃饭谱估计，吃饭波形分析，吃饭线性预测。洗手B信号处理BEEF降噪，吃饭滤波，吃饭滤波器设计等。洗手C信号仿真BEEF信号建模、BEEF系统和算法验证。洗手D信号可视化BEEF曲线显示等。洗手MATLAB是一个数据分析和处理功能十分强大的工程实用软件，吃饭运用它进行信号处理相当便捷。洗手文章介绍了在MATLAB环境中对含噪信号进行时域和频域的分析，吃饭对用FFT进行信号频谱分析做了简单介绍；BEEF且利用MATLAB环境采用CHEBYSHEV滤波器滤除高频成分，吃饭给出了设计CHEBYSHEV滤波器的方法,并通过用MATLAB语言来实现；BEEF最后使用MATLAB语言实现了对含噪信号的良好处理。洗手洗手MATLAB环境下含噪信号的处理洗手21利用DFT分析连续非周期信号的频谱洗手利用有限长序列的DFT分析连续非周期信号的傅里叶变换TX，吃饭则信号需要离散化。洗手设表示对连续信号等间隔JXTXKXTT抽样获得的离散信号，吃饭即。洗手由时域抽样定理可知，吃饭离散KTT信号的频谱与连续信号的频谱间的关系为洗手KXTX，吃饭（1）洗手NSAMJJXTE1T其中表示对连续信号抽样的角频率，吃饭SAMSAMF2SAMF称为抽样频率。洗手洗手由频域抽样定理可知，吃饭序列的DTFT与DFT的关系为洗手，吃饭（2）洗手102NKMKNMNJWXRXDFTEX1,0N其中，吃饭即表示对序列按N周期化后的周NKXNX期序列。洗手洗手将式（2）代入式（1），吃饭可得连续信号的频谱与DFT的关系为洗手5（3）洗手NMJXTKRXDFTSANSAM1其中，吃饭表示将连续信号频谱NSAJXJSAMJSAM周期化，吃饭的周期为。洗手洗手JXSAMS式（3）表明，吃饭DFT计算出的频谱是信号的频谱周期化后的抽TXJX样值，吃饭其抽样间隔为。洗手若连续信号为带限信号，吃饭抽样频率满NSAM足抽样定理，吃饭则周期化后的频谱中无频谱混叠，吃饭所以可以通JXSAM过DFT来实现分析。洗手洗手J由上述分析可见，吃饭在分析连续信号的频谱时，吃饭可以将经等间JTX隔T抽样得到序列，吃饭再对进行N点的DFT，吃饭就可以得到KXKX在N个频谱抽样点上的值，吃饭从而得到的频谱信息。JXSAMMXJX洗手洗手由于对应于在N个频率抽样点上的值，吃饭而是JXSAMJSAM周期化后的频谱。洗手因此，吃饭利用可得到连续信号频谱JJSAM。洗手洗手X在MATLAB中，吃饭可以用以下函数计算DFTBEEF洗手BEEF计算M点的DFT。洗手M是序列X的长度。洗手洗手XFTBEEF计算N点的DFT。洗手若MN，吃饭则将原序列截断为N点序列，吃饭再计算其N点DFT；BEEF若MN，吃饭则将原序列补零至N点序列，吃饭然后计算其N点DFT。洗手洗手22滤波器的设计洗手为了消除噪声，吃饭可以用滤波器对含噪信号进行滤波。洗手BUTTERWORTH模拟6低通滤波器的幅度响应，吃饭无论在通带还是在阻带都随频率而单调变化，吃饭因而设计出的滤波器在通带和阻带内都存在许多裕量，吃饭若能够将设计指标的精度均匀地分布在通带或阻带，吃饭或同时分布在通带和阻带内，吃饭则可降低滤波器的阶数。洗手这种精度均匀分布的滤波器可通过选择具有等波纹特性的逼近函数来完成。洗手洗手CHBYSHEV模拟低通滤波器的幅度响应在一个频带中具有等波纹特性。洗手CHBYSHEVI型模拟低通滤波器的幅度响应在通带是等波纹的，吃饭在阻带单调下降。洗手CHBYSHEVII型模拟低通滤波器的幅度响应在通带单调下降，吃饭而在阻带是等波纹的。洗手洗手以CHBYSHEVI型为例介绍。洗手CHEBYSHEVI型模拟低通滤波器简称CBI型模拟低通滤波器，吃饭其幅度响应的模方为洗手（4）洗手CNCJH221其中N是滤波器阶数，吃饭和是滤波器是参数，吃饭是N阶CHBYSHEVCXC多项式，吃饭定义为洗手（5）洗手1ARCOSSHXNXCN，利用CHEBYSHEV多项式的性质，吃饭由式（4）可见，吃饭CBI型模拟低通滤波器的幅度响应具有以下特性BEEF洗手在时的值为洗手2JH0（6）洗手为偶数为奇数NJ,1,22当时，吃饭在最小值和最大值1之间等幅波动。洗手C0JH2参数控制了滤波器幅度响应在通带波动的大小。洗手洗手当时，吃饭单调下降。洗手N越大，吃饭下降速度越快。洗手所以CBI型C2J模拟低通滤波器阻带衰减主要由N确定。洗手洗手CBI型模拟低通滤波器的设计步骤如下BEEF洗手7由通带截频确定洗手PC洗手CP由通带衰减确定洗手PA洗手10PA确定和后，吃饭根据阻带衰减由式（4）可求出阶数N为洗手CS洗手PSAHNSARCO10由N和（或）查表得到归一化CHEBYSHEV模拟低通滤波器的，PASHL0吃饭再由利用式得到待设计的CHEBYSHEV模拟低通滤波CCLSH0器的。洗手洗手S在MATLAB中，吃饭可以用以下函数设计CHEBYSHEVI型滤波器洗手洗手,1,SAORDCHEBNPSP洗手YDNUMC参数和分别表示滤波器的通带截频和阻带截频，吃饭和表示滤波PSPAS器的通带衰减和阻带衰减。洗手表示所设计的是模拟滤波器。洗手返回参数NS为CBI型滤波器的阶数。洗手NUM、BEEFDEN分别表示模拟滤波器系统函数的分子多项式和分母多项式。洗手洗手对含噪信号滤波可用函数进行处理，吃饭Y代表,1YDENUMFILTRY含噪信号，吃饭Y1为处理后的信号。洗手洗手3MATLAB程序及波形洗手31设计程序洗手TLINSPACE0,4,512BEEF洗手FTSINPITCOSPITBEEF洗手8FIGURE1BEEF洗手PLOTT,FTBEEF洗手XLABELTBEEFYLABELFTBEEF洗手TITLEFT原始信号的时域波形BEEF洗手GRIDONBEEF洗手FWFFTFTBEEF洗手FW1ABSFWBEEF洗手FIGURE2BEEF洗手PLOTFW1132BEEF洗手XLABEL频率BEEFYLABEL幅值BEEF洗手TITLEFT原始信号的幅频特性曲线BEEF洗手GRIDONBEEF洗手洗手NTRANDN1,512BEEF洗手FT1FT01NTBEEF洗手FIGURE3BEEF洗手PLOTT,FT1BEEF洗手XLABELTBEEFYLABELFT1BEEF洗手TITLE含噪信号的时域波形BEEF洗手GRIDONBEEF洗手FW2FFTFT1BEEF洗手FW3ABSFW2BEEF洗手FIGURE4BEEF洗手PLOTFW3132BEEF洗手XLABEL频率BEEFYLABEL幅值BEEF洗手TITLE含噪信号的幅频特性曲线BEEF洗手GRIDONBEEF洗手洗手N,WCCHEB1ORD0015,035,01,40BEEF洗手NUM,DENCHEBY1N,01,WCBEEF洗手FT2FILTERNUM,DEN,FT1BEEF洗手FIGURE5BEEF洗手PLOTT,FT2BEEF洗手XLABELTBEEFYLABELFT2BEEF洗手TITLE滤波后信号的时域波形BEEF洗手GRIDONBEEF洗手FW4FFTFT2BEEF洗手9FW5ABSFW4BEEF洗手FIGURE6BEEF洗手PLOTFW5132BEEF洗手XLABEL频率BEEFYLABEL幅值BEEF洗手TITLE滤波后信号的幅频特性曲线BEEF洗手GRIDONBEEF洗手洗手洗手洗手洗手32程序图形洗手洗手005115225335415105005115TFTFT信信信信信信信信信洗手洗手1005101520253035050100150200250300350400信信信信FT信信信信信信信信信信信洗手洗手00511522533542151050051152TFT1信信信信信信信信信1105101520253035050100150200250300350400信信信信信信信信信信信信信信信洗手005115225335415105005115TFT2信信信信信信信信信信1205101520253035050100150200250300350400信信信信信信信信信信信信信信信信洗手总结洗手本周，吃饭我们进行了为期五天的MATLAB课程设计。洗手这次课程设计，吃饭给我留下了很深的印象。洗手虽然只是短暂的一周，吃饭但在这期间，吃饭却让我受益匪浅。洗手洗手我拿到题目，吃饭对其做了一个大致的了解后，吃饭就着手查找资料。洗手但开始时自己的思路不太清晰，吃饭漏洞百出，吃饭所设计的程序不能够很好地实现所要求的功能。洗手但最后我还是在自己积极查资料、BEEF向学习较好的同学请教的基础上，吃饭认真思考，吃饭改进程序，吃饭进而得以完成任务。洗手这次课程设计让我认识到了知识和实践的重要性。洗手只有牢固掌握了所学的知识，吃饭才能有清晰的思路，吃饭知道每一步该怎样走。洗手才能顺利的解决每一个问题。洗手同时，吃饭我也认识到了细心与细节的重要性，吃饭同时大大提高了自己搜集资料、BEEF排列次序和编写的能力。洗手我想，吃饭对资料的充分搜集与理解是本次设