北京理工大學(xué)數(shù)字信號處理A課程設(shè)計項目.doc
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數(shù)字信號處理基于MATLAB及GUI的DSP軟件系統(tǒng) 班級:05941401 姓名:xxx 學(xué)號:112014xxxx(1) 設(shè)計原理利用matlab及其自帶的GUI系統(tǒng)制作可視化界面,通過對界面內(nèi)各部件的回調(diào)函數(shù)的編寫,實現(xiàn)各種內(nèi)部功能。1. 產(chǎn)生信號 利用popupmenu的value值配合switch/case語句產(chǎn)生不同的信號。并獲取輸入的頻率以及加噪噪聲信噪比,代入產(chǎn)生的信號中。方波、三角波單個正弦信號、線性調(diào)頻信號(Chirp信號)多個正弦信號高斯白噪聲單個正弦波高斯白噪聲多個正弦波高斯白噪聲Chirp信號高斯白噪聲2. 譜分析依舊用switch/case語句。(1) 頻譜分析:求信號y的FFT,得Y,對Y求絕對值abs。以方波信號的頻譜為例:(2) 功率譜分析:求信號y的FFT,得Y,對Y的幅值平方,除以采樣點數(shù)N,再求其10log()值。以單個正弦波高斯白噪聲為例:3. 濾波器通過下拉菜單的value值與switch/case語句控制產(chǎn)生何種濾波器。(1) 低通濾波器獲取輸入的通帶截止頻率與阻帶截止頻率,產(chǎn)生巴特沃斯低通濾波器。并用filter函數(shù)對產(chǎn)生信號進(jìn)行濾波處理。(2) 帶通濾波器獲取輸入的上限截止頻率與下限截止頻率,產(chǎn)生切比雪夫I型帶通濾波器。并用filter函數(shù)對產(chǎn)生信號進(jìn)行濾波處理。(3) 高通濾波器獲取輸入的通帶截止頻率與阻帶截止頻率,產(chǎn)生切比雪夫高通濾波器。并用filter函數(shù)對產(chǎn)生信號進(jìn)行濾波處理。(2) 設(shè)計方案1. 軟件系統(tǒng)框圖2. 程序流程框圖 (3) 軟件視圖1. 產(chǎn)生信號模塊 可以編輯信號的頻率,需要加噪時,可以選擇噪聲強(qiáng)度(信噪比),對于多正弦波的合成,可以自定義各正弦波的頻率(最多四個)。 可以顯示產(chǎn)生的信號的時域波形。2. 頻譜功率譜模塊 對產(chǎn)生的信號進(jìn)行頻譜分析,對加噪的信號另進(jìn)行功率譜分析。默認(rèn)采樣頻率為1000Hz,因此產(chǎn)生信號頻率應(yīng)盡量選擇在500Hz以下。3. 濾波模塊通過設(shè)置截止頻率產(chǎn)生不同形式的濾波器,顯示該濾波器的幅頻特性曲線,并對產(chǎn)生的信號進(jìn)行濾波,顯示濾波后波形。(4) 軟件說明1. 產(chǎn)生信號及譜分析(1) 請先輸入欲產(chǎn)生信號的頻率(單信號或多信號),或是加噪噪聲的信噪比,后在下拉菜單內(nèi)選擇產(chǎn)生信號的類型。選定后,界面內(nèi)會直接顯示該信號的時域波形、頻譜(功率譜)。(2) Chirp信號已默認(rèn)各參數(shù)值,無法設(shè)置參數(shù)。(3) 高斯白噪聲選項已設(shè)置默認(rèn)噪聲強(qiáng)度為1dBw。(4) 對于多個正弦信號疊加的信號,當(dāng)頻率數(shù)少于4時,空的框內(nèi)必須填0。(5) 不加噪信號只產(chǎn)生頻譜,加噪信號既產(chǎn)生頻譜也產(chǎn)生功率譜,當(dāng)先產(chǎn)生加噪信號,后產(chǎn)生不加噪信號時,功率譜界面依舊保持原圖像,此處有bug。2. 濾波(1) 若欲進(jìn)行低通或高通濾波,請在上方兩個框內(nèi)輸入通帶截止頻率及阻帶截止頻率,然后再在下拉菜單內(nèi)選擇濾波器類型(低通/高通)。(2) 若欲進(jìn)行帶通濾波,請在下方兩個框內(nèi)輸入上限截止頻率及下限截止頻率,然后再在下拉菜單內(nèi)選擇帶通濾波器。(3) 選定濾波器類型后,界面內(nèi)直接出現(xiàn)濾波后的信號圖像,以及濾波器的幅頻特性曲線。(5) 運行結(jié)果(1) 產(chǎn)生2Hz方波、三角波、單一正弦波 (2) 產(chǎn)生chirp信號(3) 產(chǎn)生信噪比20dBw的加噪正弦波、chirp信號正弦:Chirp:(4)產(chǎn)生一個由50Hz,120Hz,180Hz的正弦波疊加成的信號,并對其進(jìn)行加噪,信噪比為20dBw。并使用截止頻率為100Hz的低通濾波器,100-150Hz的帶通濾波器,截止頻率為150Hz的高通濾波器對其濾波處理。低通:高通:帶通:- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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