作業(yè)Matlab設(shè)計

1、作業(yè)1噪聲時域信號分析fft的用途之一就是找出隱藏或淹沒在噪聲時域信號中信號的頻率成分。首1）先建立試驗數(shù)據(jù)（比如設(shè)數(shù)據(jù)的采樣頻率為1000hz，給出時間坐標區(qū)間從t=0到t=0.25，步長0.001秒）；2）其次生成一個包含兩個頻率成分的試驗信號（比如50hz和120hz正弦波信號）；3）對這個信號加入隨機噪聲（可設(shè)其標準偏差為2），形成一個加噪信號y；4）找到含噪聲信號y的離散傅立葉變換（取它的fft即可），并求出信號的功率譜密度（它是不同頻率所含能量的度量）；5）繪制出功率譜密度，討論結(jié)果。作業(yè)2太陽黑子活動周期的分析太陽黑子的活動是周期的，大約每11年達到一個爆發(fā)高峰。試證明這一點。設(shè)

2、計提示：1、首先裝載太陽黑子的數(shù)據(jù)，2、以橫坐標表示年份，縱坐標表示黑子出現(xiàn)的數(shù)量，繪制wolfer圖。3、應(yīng)用fft技術(shù)分析wolfer數(shù)，在復(fù)平面上可以直接繪制出由y給出的傅立葉系數(shù)的分布圖。4、繪制周期圖（y的模的平方被定義為功率，功率與頻率的關(guān)系曲線則被定義為周期圖）。附參考程序：裝載太陽黑子的數(shù)據(jù)程序如下：load sunspot.dat;%這組數(shù)據(jù)記錄了在過去的288年（1700-1987年）間每年太陽黑子出現(xiàn)的數(shù)量和大小的觀測數(shù)據(jù)。繪制wolfer圖的程序如下： year=sunspot(:,1); wolfer=sunspot(:,2); plot(year,wolfer);

3、xlabel(years);ylabel( sunspot data ) title(sunspot data)求wolfer數(shù)的fft程序如下：y = fft(wolfer);在復(fù)平面上繪制由y給出的傅立葉系數(shù)的分布圖程序如下：y(1)= ; plot(y,ro) title(fourier coefficients in the complex plane); xlabel(real axis); ylabel(imaginary axis); set(gca,ytick,xtick,);wolfer數(shù)的周期圖程序如下：n=length(y);power = abs(y(1:n/2).2;

4、nyquist = 1/2; freq = (1:n/2)/(n/2)*nyquist;plot(freq,power)xlabel(cycles/year)title(periodogram)作業(yè)3數(shù)字音頻回聲系統(tǒng)的模擬1 應(yīng)用背景音樂廳內(nèi)聽到的聲音一般認為主要是由三部分組成：來自聲源的直達波，經(jīng)過墻壁有限次數(shù)反射的前期波和經(jīng)過墻壁多次反射形成的后期波。由于聲波傳播路徑的不同，這三種聲音信號到達聽眾耳朵的先后順序就有所不同，并且存在互相混疊的現(xiàn)象。如果我們把整個音樂廳視為一個音響系統(tǒng)，比如把它看成一個對聲源發(fā)出的聲波信號進行處理的數(shù)字濾波器，則它的單位沖激響應(yīng)反映的就是其回聲特性的好壞。2問

5、題描述數(shù)字回聲濾波器可以看做是由一些基本的算法模塊組成。這些算法模塊包括延時相加模塊，該模塊模擬聲音經(jīng)墻壁反射，產(chǎn)生一定的延時，并與直接到達的聲波相迭加，因此，可以用如下的差分方程描述這個模塊的運算功能：其中a是反射系數(shù)，表示聲波經(jīng)過反射后產(chǎn)生的衰減，d為反射造成的延時。上式對應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)為它可以用離散濾波器模塊實現(xiàn)。由于已知這種延時相加模塊的頻譜特性在一些頻率點是尖峰值，其結(jié)果將導(dǎo)致它對聲音信號中的對應(yīng)頻率給予了強調(diào)，而其他頻率成分則產(chǎn)生了相應(yīng)的消弱。為補償這種情況，我們引入另外一種具有全通性質(zhì)的濾波算法，該算法的差分方程為：對應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)為它同樣可以用離散濾波器模塊實現(xiàn)。我們通過適當?shù)慕M合

6、這兩個基本算法模塊，可以獲得對實際音樂廳回聲性能有較好模擬效果的數(shù)字濾波器系統(tǒng)。3解決方案有了上述兩種算法模塊，就可以通過對他們的適當組合來生成數(shù)字回響濾波器的simulink仿真模型。具體的組合方式根據(jù)實際建筑物的結(jié)構(gòu)特征可以有多種，并隨著相對與聲源不同的位置而有所不同。因此，實際系統(tǒng)的仿真方案不是唯一的。4仿真研究下面是一個對實際效果模擬比較逼真的組合方案。它的框圖加圖10-18所示。該系統(tǒng)中，左面的四個子系統(tǒng)是第一種延遲相加模塊，濾波器參數(shù)分別為1. a = 0.75, b = 1, d = 292. a = 0.75, b = 0.9, d = 373. a = 0.75, b = 0.8, d = 444. a = 0.75, b = 0.7, d = 50圖10-18數(shù)字音頻回聲系統(tǒng)的simulink仿真模型（echo_demo.mdl）右面的兩個子系統(tǒng)是第二種延遲相加模塊，他們的參數(shù)分別為1. a = 0.75, d = 272. a = 0.75, d = 31輸入信號是一個脈沖信號，輸出信號直接送到“scone”示波器，結(jié)果如圖10-19所示。圖10-19數(shù)字音頻回聲系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng) 從圖10-19可以看出，所