Matlab仿真实验报告.docx

北友弄亶大号MatIab仿真试验报告院系：专业：班级：学号：姓名：序号：试验一：数字信号的FFT分析1 .试验内容及要求(1)离散信号的频谱分析设信号x(w)0.(X)I*cos(0.45)+Sin(0.3Jr)cos().302nft)4此信号的03pi和0.302pl两根谓践相距很近，诺践0.45pl的度很小，请选择合适的序列长度N和窗函数，用DFT分析其频谱，要求得到清新的三根诺线，2 2)DTMF信号猱诣分析用计算机声卡采集，段通信系统中电话双音学频(OTMF)拨号数字09的数据，采纳快逑售立叶变换(FFT)分析这10个号码DTMF拨号时的频谱.3 .试验目的通过本次试验，应当驾驭；(1)用傅立叶变攒进行信号分析时基本参数的选择.(2)经过禹欣时间傅立叶变换(DTFT)和有限长度禹敢傅立叶变换(DFT)后信号频谱上的区分，前者DTFT时间域是离散信号，频率域还是连续的,而DFT在两个域中都是离散的。(3)离散傅立叶变换的基本原理、特性，以及经典的快速算法(基2时间抽选法)，体会快速律法的效率.(4)坎得个高常度婉谐和高辨别率频谱的概念和方法,建立频率辨别率和时间辨别率的概会，为将来进一步进行时频分析(例如小波)的学习和探i寸打下艇础。(5)建立DFT从整体上可看成是由窄带相邻泄波器纲成的谑波器小的概念，此概念的个典型应用是数字音躬保缩中的分析/波潴，例如DVDAC3和MPEGAUdio.4 .忒验代码1)离散信号的频谱分析CIoSeaII;%关闭文件CIear;%消除内存N=10;n=0:Nl;%n=0,l,.999XnMO.001*cos(0.45-n*piHsin(0.3*npi)os(0.302*n*pi-pi4)%生成含有1000个元素的信号序列yn=fft(xn,N)；%快速傅电叶变换Stem(2nN,log(abs(yn)+l),b)%abs(yn)衣示求模，作脓冲图axis(0.25Q5-l,10)%限制坐标范附title('FFT-分析力标JS%ylabel('对X(k)的模取时数');Y轴标签text(0.35,8,'电子4班，周炎,2012210931")2) DTMF信号频谱分析closeall;clear；tm=1.2365;456,66;7,8967;42,0,35,68);%DTMF信号代衣的16个散N=2O5;fl=697,770,852,941J;%行频率向量f2=1209,1336,1477,1633;TN=input<,键入1位0-9的数字=');forP=I:4forq=l:4iftm(p,q)=abs(TN),break,end%检测码相符的列号qendiftm(p,q)=abs(TN),break,e11dendn=61023;x=sin(2pinfl(p)80)+sin(2*pi*n*f2(q)/80TO);%构成双频信1JX=fft(x,1024);×=abs(×);y=sort(X);fori=l:1024ifX(i)<=y(1020)X(i)=0;end;endx=(l512).512,4000;X=X(k512);fo=ll;fori=l:512ifX(i)=0fo三fo,il;endendf=round(fo*801024);stem(x,X)%wucha=(fofl(p),f2(q)KKp1.f2(q4100;%wucha三strcaM频率误差：T(',num2Str(WUCha)%')；text(20350,C所拨打的号码：,int2str(TN)text(2000,3001检测到的痂率：,int2str(fc>);text(2000,250,杳衣所得频率:".Int2str(fl(p),f2(q);text(2000,200zwucha,'color','r');title(DTMF短谱分析,7½,colcx7r)disp(r检冽到的频率为：',num2str(fo)5 .试龄结果1）离散信号的城谱分析2)DTMF信号切谐分析*入数字O入数字2入数字4入数字6入数字8试臆二：DTMF信号的编码1.试给内容及要求(1)把你的岷系电话号码通过DTMF编码生成为一个wav文件。B技术指标：(时域)依据ITUQ.23建议.DTMF信号的技术指标是：传送/接收率为每秒10个号码，每个号码100ms,÷姆个号码传送过程中，信号存在时间至少45ms,且不多于55ms,100ms的其余时间足龄音,车在年个频率点上允许有不超过±1.5%的频率误差。仔何超过给定频率±3.5%的信号,均被认为是无效的,拒绝接收.(其中关键是不同频率的正弦波的产生，可以运用杳衣方式模拟产生两个不同频率的正弦波。正就表的制定要保证合成信号的频率误差在±15%以内，同时使取样点数尽世少)(2)对所生成的DTMF文件进行解码。KDTMF信号解码可以采纳FFT计算N点频率处的频谱值,然后估计出所拨号码.但FFT计编了很多不须要的伯.计算限太大，而且为保证频率辨别率，FFT的点数较大，不利于实时实现。因此，FFT不适合于DTMF信号解码的应用。口由于只须要知道8个特定点的频诺值，因此采纳种称为Goertzel算法的IIR波器可以有效地提得计总效率.其传递函数为：1->2x*V,-lH.(Z)=：-4I-2cos(2A)',+z22 .试验目的(1)复习和巩也1UR数字逑波器的基本概念：(2)驾驭IIR数字泄波器的设计方法；驾驭IIR数字泄波器的实现结构：(4)能鲂由逑波器的实现结构分析沌波器的性能字长效应：(5)了解通信系统电话DTMF拨号的基本原理和IIR谑波器实现方法.3 .试验代码1)把您的联系电话号码通过DTMF编码生成为一个.wav文件。Un=口,2,3,65;456,66;7,8,9,67;42,0,35,68);%DTMF信号代我的16个数N=205;K=18,20,22,24,31,34,38,42;fl=I697,770,852,941;%行频率向瘠f2=1209,1336,1477,1633);%列频率向量WaV=口；TN=inpu"请您拨出11位手机号码=%输入8位数字TN2=TN;TNr=O;form=ltlld=fix(TN/10A(ll-m);TN=TN-d<10A(ll-m);forp=1:4;forq=l:4;iftm(p,q)=abs(d),break,e11d%检测码相符的列号qendiftm(p,q)=abs(d),break,e11dendn=l：4M;%为了发声,加长序列x=sin(2pin,fl(p)8000)+sin(2*pi*4f2(q)80)%构成双频信号wav=(wav,x,zeros(lz400);endx=(l888800ll;PIot(X,wav)HHe('DTMF信号的时域波形，有半个周期的静音,8k>+b');text<2,4,'您拨打的手机号:,int2str(TN2),'color711;axis(0,12,-5,5)SOUnd(WaV,8000);wav=wav.2;WaVWrite(WaV,8000,'第一步_wav文件')2)对所生成的DTMF文件进行解码。tm=l,2,3,65;4,5,6,66;7,8,9,67;42,0,35,68);%DTMF信号代表的16个数N=205;K虫8,20,22,24,31,34,38,42;fl=(697,770,852,941;%行频率向珏f2=I1209,1336,1477,1633;%列频率向量TNr=O;%接收皓电话号码初值为零WaV=WaVreadr第一步_v/av文件.wav');WaV=WaV.,2;figure(l)×=(1:8800./8800*11;PlOUX,wav)axis(0,12,-5,5DSOUnd(WaV,8000);figure(2)form=l:ll%接收检测端的程序xulie=wav(ml)*800l(m-ir8*20S);×=goertzel(xule,K+l);%用Goertzel獴法计尊八点DFT样本Val=abs(X);%列出八点DFT向量subplot(4,3,m);stem(K,val,'.');grid;ylabelC×(k)%画出8点DFTta度a×is(10SOO120)limit=80;forS=5:8;ifval(三)>limit,break,end%i找列号endforr=l：4；ifval(r)>limit,break,end%杳找行号endTNr=TNr"mr,s-4)-10NlI-m);%将6位电话号码表示成一个6位数,以便显示hao=int2str(tm(r,s-4);title(hao,'co!or','r');end%显示接收到的字符dispC接收邮检测到的号码为：)disp(num2str(TNr)fileEdityiewJnscrtJoolsQektopWindowHeIP二UjQC'X30il11DTMF信号的时域波形，有半个周期的辞音IcWnwrn4Jt18101053965Iiiiiiiiiii-36810试验三：FIR数字浊波器的设计和实现1 .试验内容及要求IK录制自己的一段声音.(人声长度为45(>10)秒,取样短率32kHz.然后叁加一个高斯Fl噪声，使得估吸比为20dB,请采纳窗口法(263)谀让一个FIR带通沙波器,谑除噪声提高侦量。提示：B源波器指标参考：通带边缘频率为4kHz,阻帝边缘频率为4.5kHz,阻带衰减大于5OdB:aMatlab函数y=awgn(x,snG,measured'),首先测显怆入信号X的功率，然后对其检加高斯白噪声；口珑波效果，耳机，颇诺图2 .试3目的K通过本次试验.驾驭以下学问：令FlR数字泄波器婚11设计法的原理和设计步骤：÷Gibbs效应发生的钱由和影响：车不同类型的窗函数对谑波效果的影响，以及窗函数和长度N的选择。3 .试验代码(x,fs,nbitsWaVread('IuyinAvaV);Fs=32000;%取样频率为32kgure(l)stem(abs(fft(x),'.");title。原信号频率，)；SoUndMf$)；pause(length(x)fs+0.5);%以下为港加高斯白噪声y=awgn(x,20,'measured');%添加20dB的噪声fgure(2)stem(abs(fft