[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(h,[1]); delta_w=2*pi/1000;
Rp=-min(db(wp1/delta_w+1:1:wp2/delta_w)); As=-round(max(db(ws2/delta_w+1:1:501))); subplot(2,2,1);stem(n,hd);title('理想脉冲响应'); axis([0 M-1 -0.4 0.5]);xlabel('n');ylabel('hd(n)'); subplot(2,2,2);stem(n,w_bla);title('布莱克曼窗'); axis([0 M-1 0 1.1]);xlabel('n');ylabel('w(n)'); subplot(2,2,3);stem(n,h);title('实际脉冲响应'); axis([0 M-1 -0.4 0.5]);xlabel('n');ylabel('h(n)'); subplot(2,2,4);plot(w/pi,db);axis([0 1 -150 10]); title('幅度响应(单位:dB)');grid;
% xlabel('频率(单位:pi)');ylabel('分贝数');
(4)结果和仿真波形:
4、利用FFT进行频谱分析
(1)设计要求:(序列中含有三种频率成分,f1=2Hz,f2=2.05Hz,f3=1.9Hz,采样频率为fs=10Hz,序列:分别取N1=64,N2=128点有
效数据作频谱特性分析) (2)设计原理:
对一模拟信号进行FFT变换需要先将信号进行采样,将信号离散化,这样连续信号就变成序列,然后对序列进行FFT得到信号的频谱。 此FFT变换中的信号最高频率为fh=2.05Hz,抽样频率为fs=10Hz,符合采样定理。设信号记录点数为N因为信号频谱需要的频率分辨率
N?fsF0为F0=0.05Hz,根据公式
,又因为fs?2fhN?2fhF0,所以
得出N至少为82个点。在此信号FFT分析中,信号的采样频率为10Hz,当信号的频率采样点数为64时,根据公式
F0?fsN其FFT的频率分辨
率为0.156Hz,当N为128时信号的FFT的频率分辨率为0.078Hz。 (3)Matlab源程序:
N1=64;N2=128;
fs=10; f1=2;f2=2.05;f3=1.9; n1=0:(N1-1); n2=0:(N2-1);
x1=cos(2*pi/fs *f1*n1)+cos(2*pi/fs *f2*n1)+cos(2*pi/fs *f3*n1) x2=cos(2*pi/fs *f1*n2)+cos(2*pi/fs *f2*n2)+cos(2*pi/fs *f3*n2)
figure(1);
subplot(2,1,1);stem(x1, '.'); axis([0,64,-5,5]);title('原始信号抽样'); y1=fft(x1,N1);
subplot(2,1,2);stem(n1,abs(y1), '.'); axis([0,64,0,100]) ;title('64点DFT');
figure(2);
y2=fft(x1,N2);
subplot(2,1,1);stem(n2,abs(y2), '.'); axis([0,128,0,100]) ;title('64点补零到128点DFT'); y3=fft(x2,N2);
subplot(2,1,2);stem(n2,abs(y3), '.'); axis([0,128,0,100]) ;title('128点DFT');
(4)结果和仿真波形:
三、总结
基于MATLAB的信号处理工具箱为数字滤波器设计带来了全新
的实现手段,设计快捷方便,仿真波形直观。在MATLAB下设计IIR滤波器可使用Butterworth函数设计出巴特沃斯滤波器,使用Cheby1函数设计出契比雪夫I型滤波器,使用Cheby2设计出契比雪夫II型滤波器,使用ellipord函数设计出椭圆滤波器。下面主要介绍前两个函数的使用。 与FIR滤波器的设计不同,IIR滤波器设计时的阶数不是由设计者指定,而是根据设计者输入的各个滤波器参数,由软件设计出满足这些参数的最低滤波器阶数。在MATLAB下设计不同类型IIR滤波器均有与之对应的函数用于阶数的选择。
通过这次课程实践,使我有了一次检验自我的机会,这次课程设计历时一个星期多左右,通过这一个星期的学习,发现了自己的很多不足,自己知识的很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论联系实际的能力还急需提高。让我知道了学无止境的道理。 四、参考文献
(1)数字信号处理,高西全,电子工业出版社
(2)MATLAB在数字信号处理中的应用,薛年喜,清华大学出版社 (3)应用MATLAB实现信号分析和处理,张明照,科学出版社 (4)数字信号处理及MATLAB实现,余成波,清华大学出版社 (5)MATLAB7.0在数字信号处理中应用,罗军辉,机械工业出版社 (6)MATLAB信号处理,刘波,电子工业出版社
(7)Matlab信号处理与应用,董长虹,国防工业出版社
(8)数字信号处理原理及其MATLAB实现,从玉良,电子工业出版社 (9)数字信号处理基础及MATLAB实现,周辉,中国林业出版社