产生一个连续信号包含低频中频高频分量对其进行采样分别设计三种高通-低通-带通滤波器对信号进行滤波处理讲
通信原理课程设计——DSB调制解调系统设计与仿真通信原理
通信原理课程设计设计题目：DSB调制解调系统设计与仿真通信原理班级：学生姓名：学生学号：指导老师：目录引言 (3)1、课程设计目的 (3)2、课程设计要求 (3)一、DSB调制解调模型的建立 (4)1、DSB信号的模型 (4)2、DSB信号调制过程分析 (4)3、高斯白噪声信道特性分析 (6)4、DSB解调过程分析 (9)5、DSB调制解调系统抗噪声性能分析 (10)二、仿真过程 (13)三、心得体会 (15)四、参考文献 (15)引言本课程设计用于实现DSB信号的调制解调过程。
信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用。
调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置。
解调是调制的逆过程，即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。
信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。
因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。
调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。
双边带DSB信号的解调采用相干解调法，这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。
1、课程设计目的本课程设计是实现DSB的调制解调。
在此次课程设计中，我们将通过多方搜集资料与分析，来理解DSB调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。
预期通过这个阶段的研习，更清晰地认识DSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB这款通信仿真软件操作的熟练度，并在使用中去感受MATLAB的应用方式与特色。
利用自主的设计过程来锻炼自己独立思考，分析和解决问题的能力，为我们今后的自主学习研究提供具有实用性的经验。
2、课程设计要求（1）熟悉MATLAB中M文件的使用方法，掌握DSB信号的调制解调原理，以此为基础用M文件编程实现DSB信号的调制解调。
（2）绘制出SSB信号调制解调前后在时域和频域中的波形，观察两者在解调前后的变化，通过对分析结果来加强对DSB信号调制解调原理的理解。
（3）对信号分别叠加大小不同的噪声后再进行解调，绘制出解调前后信号的时域和频域波形，比较未叠加噪声时和分别叠加大小噪声时解调信号的波形有何区别，由所得结果来分析噪声对信号解调造成的影响。
《机械工程测试技术基础》期末试题及答案
第一章 信号及其描述（一）填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 信号 ，其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述，以 时间 为独立变量；而信号的频域描述，以 频率 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点： 离散性 ， 谐波性 ， 收敛性 。
4、 非周期信号包括 准周期 信号和 瞬变周期 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 均值 、 均方值 、 方差 。
6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 关于Y 轴 （偶） 对称，虚频谱（相频谱）总是 关于原点（奇） 对称。
（二）判断对错题（用√或×表示）1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
（ √ ）2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
（ √ ）3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
（ × ）4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
（ × ）5、 随机信号的频域描述为功率谱。
（ √ ）（三）简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求正弦信号)sin()(0ϕω+=t x t x 的均值x μ，均方值2x ψ，和概率密度函数p(x)。
3、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
4、 求被截断的余弦函数⎩⎨⎧≥<=T t T t t t x ||0||cos )(0ω的傅立叶变换。
5、 求指数衰减振荡信号)0,0(sin )(0≥>=-t a t e t x at ω的频谱。
第二章 测试装置的基本特性（一）填空题1、 某一阶系统的频率响应函数为121)(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。
2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2224.141n n ns s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。
高通滤波器
1 低通滤波器法
举例：观察有高斯噪声Lenna图像的傅立叶谱和不 同半径下的谱图像的信号能量。
E _ T 1.5387 1015 E _ 5 1.3886 1015 E _ 5 E _ T 0.9025 E _10 1.41911015 E _10 E _ T 0.9223 E _ 20 1.4346 1015 E _ 20 E _ T 0.9323 E _ 50 1.4483 1015 E _ 50 E _ T 0.9412
2 高通滤波器法
-4
4
0.8 0.6 0.4 0.2 -2 -2 0 v u 2 2
-4
4
0.8 0.6 0.4 0.2
-4
-2
0
2 t
4
2 高通滤波器法
3）巴特沃思高通滤波器（BHPF）
n阶巴特沃思（Butterworth）高通滤波器 D0 1 2 2 u v n 11 ， 阶巴特沃思高通滤波器 1 H u, v 2 D0 1 2 2 u v H u, v 1
1 低通滤波器法
有高斯噪声的Lenna图像
D0=5
1 低通滤波器法
D0=10
D0=20
1 低通滤波器法
D0=50
有高斯噪声的原Lenna图像
1 低通滤波器法
问题：
（1）模糊
对于半径为5，包含了全部90%的能量。但严重的 模糊表明了图片的大部分边缘信息包含在滤波器滤 去的10%能量之中。随着滤波器半径增加，模糊的 程度就减少。 模糊产生的原理：根据卷积定理
2 t
4
3 带通和带阻滤波器法
4）巴特沃斯带通滤波器
产生一个连续信号包含低频中频高频分量对其进行采样分别设计三种高通_低通_带通滤波器对信号进行滤波处理
一、题目：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。
二、设计内容：1.设计要求:编程生成连续的时域信号,对其进行采样,分析幅频曲线。
分析频谱后,根据自己生成的信号,设计对应的低通滤波器,带通滤波器,高通滤波器,将产生的信号通过滤波器,得到对应频率的信号,然后分析对应频率的频谱,和预期的进行对比,然后调试,设计出较为经济且又能满足要求的滤波器2.设计原理:滤波器的设计有多种方法,可以设计IIR滤波器或FIR滤波器，其中IIR滤波器可以根据巴特沃斯滤波器或契比雪夫滤波器的原理来设计；FIR滤波器可以根据窗函数法、频率采样法和契比雪夫逼近法等等。
实验中有涉及到切比雪夫滤波器的设计。
这里我选用了巴特沃斯滤波器的设计原理和和窗函数法的设计原理。
3.滤波器设计产生一个连续信号，包含低频，中频，高频分量，对其进行采样，进行频谱分析，分别设计低通，带通，高通滤波器对信号进行滤波处理，观察滤波前后信号的频谱。
三、实验程序及结果分析：1.输入信号产生程序如下：clear,clcfigure(1)f1 = 100;f2 = 1000;f3 = 2000;fs = 6000;t = 0:1/fs:0.1;ft = sin(2*pi*f1*t)+3*sin(2*pi*f2*t)+cos(2*pi*f3*t)+0.3*randn(size(t)); subplot(211)plot(t,ft)title('输入信号的波形')xlabel('时间t');ylabel('幅度');F = fft(ft);OMEGA = 0:fs/length(F):fs-fs/length(F);subplot(212)plot(OMEGA,abs(F))title('输入信号的频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');n = 0:length(t)-1;w1 = 2*pi*f1/fs;w2 = 2*pi*f2/fs;w3 = 2*pi*f3/fs;fn = sin(w1*n)+3*sin(w2*n)+cos(w3*n)+0.3*randn(size(n)); pausefigure(2)plot(n,fn)title('离散后的输入信号')xlabel('时间n');ylabel('幅度');分析：这次实验我用的输入信号是含有三种频率成分的信号，频率和幅度分别是100Hz，1000Hz，2000Hz和1V，3V，1V，采样频率为6000Hz。
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：通信学生姓名：学号：指导教师：完成日期：目录目录 (1)摘要 (2)正文 (3)1设计目的和要求 (3)2设计原理 (3)3设计内容 (4)3.1源程序代码 (4)3.2程序执行的结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (7)3.3调试分析过程描述 (12)3.4结果分析 ................................... 错误！未定义书签。
总结与致谢 (14)参考文献 (15)摘要随着科学技术的飞速发展，人们对信号的要求越来越高。
然而，学好《数字信号处理》这门课程是我们处理信号的基础。
MATLAB是一个处理信号的软件，我们必须熟悉它的使用。
本次课程设计利用MATLAB软件首先产生成低频、中频、高频三种频率信号，然后将三种信号合成为连续信号，对连续周期信号抽样、频谱分析，并设计低通、带通、高通三种滤波器对信号滤波，观察滤出的信号与原信号的关系，并分析了误差的产生，通对数字信号处理课程的理论知识的综合运用。
从实践上初步实现对数字信号的处理。
关键词：MATLAB；连续信号；采样定理；滤波器；频谱分析；正文1设计目的和要求（1）、产生一个连续信号，该信号中包含有低频、中频、高频分量，对其进行采样，用MATLAB绘制它们的时域波形和频域波形，对其进行频谱分析；（2）、根据信号频谱分析的结果，分别设计合适的低通、带通、高通滤波器，用MATLAB绘制其幅频及相频特性图；（3）、用所设计的滤波器对信号进行滤波处理，对滤波后的信号进行FFT 频谱分析，用MATLAB绘制处理过程中的各种波形及频谱图，比较滤波前后的时域波形及频谱，对所得结果和滤波器性能进行分析，阐明原因，得出结论；（4）学会使用MATLAB对信号进行分析和处理；2设计原理理论上信号的采样要符合奈奎斯特采样定律，就是采样频率要高一点，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。
《现代信号处理》课程设计任务书(09级)
中南大学本科生课程设计任务书课程名称现代信号处理指导教师赵亚湘学院信息科学与工程学院专业班级通信工程0901-0905班0()()sin()()anTa x n x nT Ae nT u nT -==Ω中 南 大 学课程设计任务书一、课程设计目的：1．全面复习课程所学理论知识，巩固所学知识重点和难点，将理论与实践很好地结合起来。
2．提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力； 3．熟练使用一种高级语言进行编程实现。
二、课程设计内容1. 给定模拟信号：)()sin()(0t u t Ae t at a x Ω=-，式中128.444=A，α=，s rad /2500π=Ω。
对()a t x 进行采样，可得采样序列1） 选择采样频率s f =1 kHz ，观测时间50=p T ms ，观测所得序列()x n 及其幅频特性|()|jw X e 2） 改变采样频率s f =300Hz ，观测此时|()|jw X e 的变化 3） 令采样频率s f =200Hz ，观测此时|()|jw X e 的变化要求分析说明原理，绘出相应的序列及其它们对应的幅频特性曲线，指出|()|jw X e 的变化，说明为什么？2. 已知Gaussian 序列固定序列()x n 中的参数p=8，令q 分别等于2，4，8，观察它们的时域和幅频特性，了解当q 取不同值时，对信号序列的时域及幅频特性的影响；固定q=8，令p 分别等于8，13，14，观察参数p 变化对信号序列的时域及幅频特性的影响，观察p 等于多少时，会发生明显的泄漏现象，混叠是否也随之出现？记录实验中观察到的现象，绘出相应的时域序列和幅频特性曲线。
并理论分析说明产生这些变化的原因 3. 一个连续信号含两个频率分量，经采样得2(),015()0,n p q en x n --⎧⎪≤≤=⎨⎪⎩其它x(n)=sin2π*0.125n+cos2π*(0.125+Δf)n n=0,1……,N -1已知N=16，Δf 分别为1/16和1/64，观察其幅频特性；当N=128时，Δf 不变，其结果有何不同，为什么？分析说明原因，并打印出相应的幅频特性曲线4. 产生一个淹没在噪声中的信号()x t ，例如由50Hz 和120Hz 的正弦信号以及一个零均值的随机噪声叠加而成。
镜像干扰专题
镜像干扰专题周三，我和大家分享了频谱工作原理以及应用的一些知识，其中有一点儿存疑和缺漏。
于是在接下来的两天我查阅了一些资料，获得了一点儿收获，补充了这个镜像干扰专题。
希望大家指正。
1.何谓镜像干扰：镜像频率干扰是超外差接收机特有的现象，设信号频率为fs，振荡频率为flo，中频fif=flo－fs。
如果在比fs高二个中频处有一个信号频率fm，它象是以flo为镜子，站在fs处看到的镜像，所以称像频。
这一信号和被测信号，都能够经过混频，得到中频分量，然后进入中频处理，这样就产生了混叠，我们叫这种干扰为镜像干扰。
如图所示：在超外差式无线电接收机中，符合以下条件，信号就能够进入中放：（n×本机振荡频率）±（m×信号频率）＝±k×中频频率在这里主要讨论一下一次的情况，而不考虑谐波的状况。
也就是说以本振为中心的镜像干扰。
2.如何防止镜像干扰：如果要防止镜像干扰，必须在信号进入混频之前对信号进行预处理。
主要的方法有两种：一是采用上变频，并且采用高中频的方法。
根据fm=fs+2fif，镜像频率就会相对比较高，可以在输入衰减器之后，采用低通滤波器。
这样可以有效的抑制镜像干扰。
对于<3GHz的低频信号，通入3GHz低通滤波器，然后采用第一中频为3.9214GHz的高中频，然后经过两次变频（第一次变成321.4MHz，第二次变成21.4MHz）再进入IF处理。
但是这种情况，仅仅适用于<3GHz的低频信号。
因为如果在高频信号也采用这种方法的话，中频要定得更高，很不容易在后面进行多次变频处理到21.4MHz。
二是采用预选器的方法进行处理。
YTF就是一个中心频率可以根据LO 信号频率控制变化的带通滤波器（通频带比较窄）。
这样经过混频的信号，就可以确定是在滤波器范围内的信号了。
这样可以比较好的抑制镜像干扰。
关于YTF滤波器，在第一次讲的时候，我发现有个错误。
现在给大家订正一下。
2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明
2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明自从数字技术进人音频领域，音源和输入系统的音质得到了很大的改善，前置放大器变成几乎只是音源选择开关和音量电位器的简单东西。
但与此相反，输出系统却与模拟时代时一样变化不大，其原因主要是扬声器的原理并无大变。
由于声频范围宽至九至十个倍频程，要使扬声器的振动系统在如此宽的频率范围内，完全线性地按照电信号振动十分困难．再要求具有线性的声辐射特性，几乎是不可能的。
一个解决的途径是把声频范围分成数段，再用数只扬声器分段放音，这即是多扬声器系统，常见的是二单元和三单元系统。
但是分割频带需要分频网络．一般是在功率放大器和扬声器之间插入L、C滤波器。
由于扬声器并非纯电阻成分，给分频器的设计带来困难，不易得到良好的性能；且优质的分频器需要选用优质的电感器和电容器，价格不菲。
此外，由于各种扬声器的效率不同(高音扬声器比低音扬声器约高6分贝)，为了平衡整个频带的声压，需要在分频器中插入衰减器，以降低高效率扬声器的电平，其结果是整个扬声器系统成为几个最低效率扬声器的组合。
为了改变这种情况，产生了多通道放大器方式。
在前置放大器之后用有源滤波器分割频带，各频段有自己的功率放大器和扬声器，各频段的电平在各功率放大器之前用电位器调整。
这种方式的优点是显而易见的，它取消了前述LC网络，又能有效地利用各个扬声器的效率；同时，也降低了对功率放大器的频率要求，输出功率也可以小一些；这种结构示于图1。
其关键电路是有源滤波器。
滤波器有低通、高通、带通滤波器以及带阻滤波器。
低通滤波器容许从零频至其截止频率的分量通过，而阻止高于截止频率的分量；高通滤波器阻止低于其截止频率的分量，而容许高于它的分量通过；带通滤波器容许界于其低截止频率和高截止频率之间的频率分量通过，而阻止这一频率范围外的所有频率分量。
使用运算放大器的有源滤波器可以取消电感元件。
并能获得电压或电流增益。
按滤波器截止特性不同可分为贝塞尔型、契比雪夫型和巴特沃斯型，其特性曲线见图2，主要表现在截止频率附近，贝塞尔型下降缓慢，契比雪夫型下降陡峭，而巴特沃斯型界于二者之间。
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数字信号处理综合实验报告班级： 11级电子信息工程学号： 20111060038 姓名：彭飘指导教师：周浩一、题目：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。
二、设计内容：1.设计要求:编程生成连续的时域信号,对其进行采样,分析幅频曲线。
分析频谱后,根据自己生成的信号,设计对应的低通滤波器,带通滤波器,高通滤波器,将产生的信号通过滤波器,得到对应频率的信号,然后分析对应频率的频谱,和预期的进行对比,然后调试,设计出较为经济且又能满足要求的滤波器2.设计原理:滤波器的设计有多种方法,可以设计IIR滤波器或FIR滤波器，其中IIR滤波器可以根据巴特沃斯滤波器或契比雪夫滤波器的原理来设计；FIR滤波器可以根据窗函数法、频率采样法和契比雪夫逼近法等等。
实验中有涉及到切比雪夫滤波器的设计。
这里我选用了巴特沃斯滤波器的设计原理和和窗函数法的设计原理。
3.滤波器设计产生一个连续信号，包含低频，中频，高频分量，对其进行采样，进行频谱分析，分别设计低通，带通，高通滤波器对信号进行滤波处理，观察滤波前后信号的频谱。
三、实验程序及结果分析：1.输入信号产生程序如下：clear,clcfigure(1)f1 = 100;f2 = 1000;f3 = 2000;fs = 6000;t = 0:1/fs:0.1;ft = sin(2*pi*f1*t)+3*sin(2*pi*f2*t)+cos(2*pi*f3*t)+0.3*randn(size(t)); subplot(211)plot(t,ft)title('输入信号的波形')xlabel('时间t');ylabel('幅度');F = fft(ft);OMEGA = 0:fs/length(F):fs-fs/length(F);subplot(212)plot(OMEGA,abs(F))title('输入信号的频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');n = 0:length(t)-1;w1 = 2*pi*f1/fs;w2 = 2*pi*f2/fs;w3 = 2*pi*f3/fs;fn = sin(w1*n)+3*sin(w2*n)+cos(w3*n)+0.3*randn(size(n)); pausefigure(2)plot(n,fn)title('离散后的输入信号')xlabel('时间n');ylabel('幅度');分析：这次实验我用的输入信号是含有三种频率成分的信号，频率和幅度分别是100Hz，1000Hz，2000Hz和1V，3V，1V，采样频率为6000Hz。
从得到的波形上看，该波形比较不平滑，这是因为在产生该信号时对该信号加0.3*rand(size(t）)的高斯噪声。
对其频谱分析,同样可以看出其频谱有很多毛刺，这是由于高斯噪声所引起的.2.低通滤波器及其单位脉冲响应频谱和滤出的信号的波形及其频谱，程序如下：figure(3)wp1 = 2.1*w1;ws1 = 1.0*w2;wn1 = (wp1+ws1)/2;N1 = ceil(8*pi/wn1);n1=0:N1-1;wc1=(ws1+wp1)/2;a=(N1-1)/2;m=n1-a+eps;hd1=sin(wc1*m)./(pi*m);window1 = (bartlett(N1))';h1=hd1.*window1;w=0:0.01:pi;H1=freqz(h1,1,w);dbH1=20*log10(abs(H1)/max(abs(H1)));subplot(311)plot(dbH1);title('FIR低通滤波器的单位冲击响应')f1 = filter(h1,1,ft);subplot(312)plot(t,f1);title('低频波的波形');Hw1 = fft(f1);subplot(313)plot(OMEGA,abs(Hw1))title('低频波的频谱')分析：低通滤波器是采用的是FIR滤波器的中的窗函数法设计的，同代截止频率取的是2.1ω1，阻带截止频率是0.65ω2，通带衰减αp=3db，αs=25。
观察低频信号的波形，可以看出，滤出的波还是比较好的，当然还可以将阻带衰减频率变得更小一些，将衰减系数变得更大一些。
观察滤波的效果还是很好地，对于频谱，滤出的频谱还是很干净的。
而波形上的毛刺，那是由于高斯噪声带来的影响，这个是无法完全消除的。
3.带通滤波器及其单位脉冲响应频谱和滤出的信号的波形及其频谱，其程序如下：figure(4)wp21 = 0.7*w2; wp22 = 1.6*w2;ws21 = 0.55*w2;ws22 = 1.45*w2;wn2 = wp21-ws21;N2 = ceil(8*pi/wn2);n2 = 0:N2-1;wc21 = (wp21+ws21)/2;wc22 = (wp22+ws22)/2;a = (N2-1)/2;m2 = n2-a+eps;hd2=sin(wc22*m2)./(pi*m2)-sin(wc21*m2)./(pi*m2);window2 = (hamming(N2))';h2 = hd2.*window2;H2 = freqz(h2,1,w);dbH2=20*log10(abs(H2)/max(abs(H2)));subplot(311)plot(dbH2)title(' FIR带通滤波器的单位取样响应')f2 = filter(h2,1,ft);subplot(312);plot(t,f2);title('中频波的波形');subplot(313);plot(OMEGA,abs(fft(f2)));title('中频波频谱');分析：带通滤波器的设计也是采用FIR滤波器的中的窗函数法设计的，这里的上通带截止频率为0.7ω2,，下通带截止频率为1.6ω2，上阻带截止频率选的是0.55ω2，下阻带截止频率为1.45ω2。
这里的通带宽带为0.9ω2，阻带宽度为0.15ω2，原则上选用其他的窗函数也是可以的，但是事实上，选用三角窗或是矩形窗，设计的滤波器，其效果不好，滤出来的波形不是很理想，因此用的是汉明窗，滤出的效果如图三的第二个图。
可以看出其波形是个很好地正弦波，其频谱如第三个图，频率成分比较的单一，说明滤波器的设计还是很成功的。
4.高通滤波器及其单位脉冲响应频谱和滤出的信号的波形及其频谱，其程序如下：figure(5)wp3 = 0.85*w3;ws3 = 0.7*w3;wn3 = wp3-ws3;N3 = ceil(12*pi/wn3);n3 = 0:N3-1;wc3 = (wp3+ws3)/2;a = (N3-1)/2;m3 = n3-a+eps;window3 = (blackman(N3))';hd3 = sin(pi*m3)./(pi*m3)-sin(wc3*m3)./(pi*m3);h3 = hd3.*window3;H3=freqz(h3,1,w);dbH3=20*log10(abs(H3)/max(abs(H3))); subplot(311)plot(w,dbH3)f3 = filter(h3,1,ft);title('FIR高通滤波器的单位采样响应') subplot(312)plot(t,f3)title('高频波的波形')subplot(313)plot(OMEGA,abs(fft(f3)))title('高频波的频谱')通带截止频率为0.85ω3，阻带截止频率选的是0.7ω3。
阻带宽度为0.15ω3，这里选用的是布莱克曼窗。
这里选用的布莱克曼窗是为了有较大的阻带，观察图形，其波形相对来说还是比较好的，其频谱如第三个图，频率成分比较的单一但是还是有一些纹波，这也是由于高斯噪声产生的，但总体的波形还是比较的接近正弦波。
四、实验总结：通过这次试验加深了我对确定性信号和系统的分析方法、相关算法、系统实现等相关知识的理解以及把握，借助于数字滤波器的设计及实现，掌握数字系统的分析以及设计方法。
通过本次课程设计使我们把该课程的理论与工程应用的紧密结合,进一步理解了信号处理的内涵和实质。
在整个过程中还是碰到不少问题的，从刚开始的没有思路，经过交流以及查阅相关知识和课本内容，再结合以前做过的信号与系统的实验，渐渐找到了方法。
总的来说，在整个实验过程中对信号与系统这个课程又有了进一步的认识，把以前学的一些知识都融会贯通的用了起来，受益不少。
对以前学懂的知识有了更深一步的巩固，对一些不大明白的地方也又有了新的认识，把理论与实践结合起来了。
附录：完整源代码%1.输入信号产生程序如下：clear,clcfigure(1)f1 = 100;f2 = 1000;f3 = 2000;fs = 6000;t = 0:1/fs:0.1;ft = sin(2*pi*f1*t)+3*sin(2*pi*f2*t)+cos(2*pi*f3*t)+0.3*randn(size(t));subplot(211)plot(t,ft)title('输入信号的波形')xlabel('时间t');ylabel('幅度');F = fft(ft);OMEGA = 0:fs/length(F):fs-fs/length(F);subplot(212)plot(OMEGA,abs(F))title('输入信号的频谱');xlabel('频率');ylabel('幅度');n = 0:length(t)-1;w1 = 2*pi*f1/fs;w2 = 2*pi*f2/fs;w3 = 2*pi*f3/fs;fn = sin(w1*n)+3*sin(w2*n)+cos(w3*n)+0.3*randn(size(n));pausefigure(2)plot(n,fn)title('离散后的输入信号')xlabel('时间n');ylabel('幅度');pause%2.低通滤波器及其单位脉冲响应频谱和滤出的信号的波形及其频谱，程序如下：figure(3)wp1 = 2.1*w1;ws1 = 1.0*w2;wn1 = (wp1+ws1)/2;N1 = ceil(8*pi/wn1);n1=0:N1-1;wc1=(ws1+wp1)/2;a=(N1-1)/2;m=n1-a+eps;hd1=sin(wc1*m)./(pi*m);window1 = (bartlett(N1))';h1=hd1.*window1;w=0:0.01:pi;H1=freqz(h1,1,w);dbH1=20*log10(abs(H1)/max(abs(H1)));subplot(311)plot(dbH1);title('FIR低通滤波器的单位冲击响应')f1 = filter(h1,1,ft);subplot(312)plot(t,f1);title('低频波的波形');Hw1 = fft(f1);subplot(313)plot(OMEGA,abs(Hw1))title('低频波的频谱')pause%3.带通滤波器及其单位脉冲响应频谱和滤出的信号的波形及其频谱，其程序如下：figure(4)wp21 = 0.7*w2; wp22 = 1.6*w2;ws21 = 0.55*w2;ws22 = 1.45*w2;wn2 = wp21-ws21;N2 = ceil(8*pi/wn2);n2 = 0:N2-1;wc21 = (wp21+ws21)/2;wc22 = (wp22+ws22)/2;a = (N2-1)/2;m2 = n2-a+eps;hd2=sin(wc22*m2)./(pi*m2)-sin(wc21*m2)./(pi*m2);window2 = (hamming(N2))';h2 = hd2.*window2;H2 = freqz(h2,1,w);dbH2=20*log10(abs(H2)/max(abs(H2)));subplot(311)plot(dbH2)title(' FIR带通滤波器的单位取样响应')f2 = filter(h2,1,ft);subplot(312);plot(t,f2);title('中频波的波形');subplot(313);plot(OMEGA,abs(fft(f2)));title('中频波频谱');pause%4.高通滤波器及其单位脉冲响应频谱和滤出的信号的波形及其频谱，其程序如下：figure(5)wp3 = 0.85*w3;ws3 = 0.7*w3;wn3 = wp3-ws3;N3 = ceil(12*pi/wn3);n3 = 0:N3-1;wc3 = (wp3+ws3)/2;a = (N3-1)/2;m3 = n3-a+eps;window3 = (blackman(N3))';hd3 = sin(pi*m3)./(pi*m3)-sin(wc3*m3)./(pi*m3); h3 = hd3.*window3;H3=freqz(h3,1,w);dbH3=20*log10(abs(H3)/max(abs(H3)));subplot(311)plot(w,dbH3)f3 = filter(h3,1,ft);title('FIR高通滤波器的单位采样响应')subplot(312)plot(t,f3)title('高频波的波形')subplot(313)plot(OMEGA,abs(fft(f3)))title('高频波的频谱')。