DSP課程設(shè)計.doc

1、 三個系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)分別為h1(s)=5/(5s+1); h2(s)=(4s+5)/s(5s+1);h3(s)= (4s+5)/5s2+5s+5)用simulink來仿真三個系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，并分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性2、 3、 設(shè)一序列中含有兩種頻率成分，f1=2hz，f2=2.05hz，采樣頻率為fs=10Hz，即x(n)=sin(2f1n/fs)+ sin(2f2n/fs)，分析其頻譜。clear;f1=2;f2=2.05;fs=10;Ts=1/fs;Tp=20;N=fs*Tp;n=0:N-1;xn=sin(2*pi*f1/fs*n)+sin(2*pi*f2/fs*n);Xk=fft(xn,N);stem(n,abs(Xk),.)xlabel(k);ylabel(|X|)4、 IIR濾波器的設(shè)計脈沖響應(yīng)不變法、雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字巴特沃斯低通數(shù)字濾波器。例如：通帶截止頻率0.2*pi,阻帶截止頻率0.3*pi,通帶波動1dB；在頻率0.3到之間的阻帶衰減大于10dB。T=1;wp=0.2*pi/T;ws=0.3*pi/T;rp=1;rs=10;N,wc=buttord(wp,ws,rp,rs,s);B,A=butter(N,wc,s);Bz,Az=impinvar(B,A);freqz(Bz,Az)wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;rp=1;rs=10;N,wc=buttord(wp/pi,ws/pi,rp,rs);B,A=butter(N,wc);freqz(B,A)5、 設(shè)計一個高通數(shù)字濾波器，要求通帶截止頻率p=0.8rad,通帶最大衰減p=3db,阻帶截止頻率s=0.5rad，阻帶最小衰減s=18db。wp=0.8*pi;rp=3;ws=0.5*pi;rs=18;N,wp=cheb1ord(wp/pi,ws/pi,rp,rs);Bz,Az=cheby1(N,rp,wp,high);freqz(Bz,Az)6、 FIR濾波器的設(shè)計用窗函數(shù)法設(shè)計FIR數(shù)字低通濾波器。假設(shè)N=11，wc=0.2*rad。N=11;wc=0.2*pi;n=(0:N-1);hn=fir1(N-1,wc/pi);subplot(211)stem(n,hn)xlabel(n);ylabel(hn)Hz=fft(hn,1024);n1=(0:1024-1);subplot(212)plot(n1/1024*2,abs(Hz)xlabel(w);ylabel(幅度)七.使用MATLAB進(jìn)行功率譜的噪聲分析（功率譜：信號頻譜幅度|Xk|2/N）如：有一被噪聲污染的信號很難看出他所包含的頻率分量，如一個由50Hz和120Hz正弦信號構(gòu)成的信號，受隨機(jī)噪聲的干擾，采樣頻率為1000Hz，要求用Matlab 對信號進(jìn)行功率譜估計。f1=50;f2=120;Fs=1000;Ts=1/fs;Tp=1;N=Tp*Fs;n=(0:N-1);xn=sin(2*pi*f1*n*Ts)+sin(2*pi*f2*n*Ts);N1=1024;Xk=fft(xn,N1);X=abs(Xk).2/N;n1=(0:N1-1);subplot(2,1,1)plot(2*n1/N1,X);wn=4*randn(size(n);YK=fft(xn+wn,N1);Y=abs(YK).2/N;subplot(2,1,2)plot(2*n1/N1,Y)八.模擬信號x(t)=2sin(4t)+5cos(8t)，在其中加入噪音w(t)，試比較有無噪音時的信號譜。從頻譜分析看這種噪音不會影響信號的檢測。f1=2;f2=4;Fs=100;Ts=1/Fs;Tp=10;N=Tp*Fs;n=(0:N-1);xn=2*sin(2*pi*f1*n*Ts)+5*cos(2*pi*f2*n*Ts);N1=1024;Xk=fft(xn,N1);n1=(0:N1-1);subplot(2,1,1)plot(2*n1/N1,abs(Xk);xlabel(w/pi);ylabel(|Xk|)wn=2*randn(size(n);Yk=fft(xn+wn,N1);subplot(2,1,2)plot(2*n1/N1,abs(Yk)xlabel(w/pi);ylabel(|Yk|)九.設(shè)計一個梳狀濾波器，用于濾除心電圖采集信號中的50hz電源及其諧波干擾。心電圖信號采集頻率用200hz.f1=50;fs=200;w1=2*pi*f1/fs;N=2*pi/w1;a=0.9;B=1,0,0,0,-1;A=1,0,0,0,-a;freqz(B,A,whole);十.設(shè)信號： x(t)=s(t)+u(t),其中u(t)是干擾信號，s(t)+u(t)的頻譜不混疊，其幅度譜如圖所示，要求設(shè)計一數(shù)字濾波器，將干擾濾除掉，指標(biāo)是允許|s(f)|在0f20Khz,衰減大于40db(1=0.01）,希望分別用FIR 和IIR兩種濾波器進(jìn)行濾除干擾，最后進(jìn)行比較。clear;fc=15000;fs=20000;Fs=80000;f=fc,fs;m=1,0;dev=0.02,0.01;N,f0,m0,w=remezord(f,m,dev,Fs);N=N+1;hn=remez(N,f0,m0,w);hw=fft(hn,512);w=0:511;w=2*w/512;subplot(2,1,1)plot(w,20*log10(abs(hw);xlabel(w/pi);ylabel(幅度(dB);subplot(2,1,2)plot(w,angle(hw)xlabel(w/pi);ylabel(相位(rad);clear;Wp=3/8;dev1=0.02;Ws=0.5;Rp=20*log10(1+dev1)/(1-dev1);Rs=40;N,wc=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);b,a=ellip(N,Rp,Rs,wc);hw,w=freqz(b,a);subplot(2,1,1)plot(w/pi,20*log10(abs(hw);xlabel(w/pi);ylabel