信号分析课程设计.docx
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信号分析课程设计
课程：
信号分析与处理基础
上机报告
第一题滤波
（1）时域滤波:
代码如下：
%产生x（t）
f1=25;%参数录入
f2=40;
b=100;
f3=5;
f4=80;
t=1:
200;
T=t*0.004;
s=exp（-b*T.*T）.*sin（2*pi*f1*T）+exp（-b*T.*T）.*sin（2*pi*f2*T）;%分别表示sp
p=0.5*sin（2*pi*f3*T）+0.5*cos（2*pi*f4*T）;
x=s+p;%产生x（t）
%产生h（t）
t2=1:
60;%录入参数
T2=t2*0.004;
ff1=20;
ff2=45;
w1=2*pi*ff1;
w2=2*pi*ff2;
wo=（w1+w2）/2;
ow=（w2-w1）/2;
h0=2*（w2-w1）/pi;
hn=2*cos（wo.*T2）.*sin（ow.*T2）./（pi*T2）;
h=[h0,hn];
%褶积运算
y=conv（x,h）;
%用fft通过y（t）产生Y（k）
Y=fft（y,256）;
IYI=abs（Y）;
%出图
subplot（411）;
plot（x）;title（'x（t）'）;
subplot（412）;
plot（h）;title（'h（t）'）;
subplot（413）;
plot（y）;title（'y（t）'）;
subplot（414）;
plot（IYI）;title（'|y（t）|'）;
（2）频域滤波：
%频域滤波，产生x（t）
f1=25;%录入参数
f2=40;
f3=5;
f4=80;
b=100;
t1=1:
200;
T1=t1*0.004;
s=exp（-b*T1.*T1）.*sin（2*pi*f1*T1）+exp（-b*T1.*T1）.*sin（2*pi*f2*T1）;%分别表达出s（t）,p（t）
p=0.5*sin（2*pi*f3*T1）+0.5*cos（2*pi*f4*T1）;
x=s+p;
%产生X（k）
X=fft（x,256）;%补齐FFT
IXI=abs（X）;
%产生H（k）
df=1/（256*0.004）;
m1=ceil（20/df）;
m2=ceil（45/df）;
m3=256-m2;
m4=256-m1;
h1=zeros（1,（m1-1））;
h2=ones（1,（m2-m1+1））;
h3=zeros（1,（m3-m2-1））;
h4=ones（1,（m4-m3+1））;
h5=zeros（1,256-m4）;
H=[h1,h2,h3,h4,h5];
IHI=abs（H）;
Y=X.*H;
IYI=abs（Y）;
subplot（311）;
plot（IXI）;title（'|X（k）|'）;
subplot（312）;
plot（IHI）;title（'|H（k）|'）;
subplot（313）;
plot（IYI）;title（'|Y（k）|'）;
（3）通过ifft反求y（t）:
代码如下：
%产生s（t）
f1=25;%录入参数
f2=40;
b=100;
f3=5;
f4=80;
t=1:
200;
T=t*0.004;
s=exp（-b*T.*T）.*sin（2*pi*f1*T）+exp（-b*T.*T）.*sin（2*pi*f2*T）;%产生s（t）
p=0.5*sin（2*pi*f3*T）+0.5*cos（2*pi*f4*T）;%产生p（t）
x=s+p;%产生x（t）
%产生X（k）
X=fft（x,256）;
IXI=abs（X）;
%产生h（t）
df=1/（256*0.004）;
m1=ceil（20/df）;
m2=ceil（45/df）;
m3=256-m2;
m4=256-m1;
h1=zeros（1,（m1-1））;
h2=ones（1,（m2-m1+1））;
h3=zeros（1,（m3-m2-1））;
h4=ones（1,（m4-m3+1））;
h5=zeros（1,256-m4）;
H=[h1,h2,h3,h4,h5];
IHI=abs（H）;
Y=X.*H;
IYI=abs（Y）;
y=ifft（Y,256）;
h=ifft（H,256）;
y1=conv（x,h）;%通过IFFT产生y
%出图：
subplot（311）
plot（IYI）;title（'|Y（k）|'）;
subplot（312）;
plot（real（y））;
title（'y（t）'）;
subplot（313）;
plot（real（y1））;title（'y1（t）'）;
图标如下：
第二题振幅谱补零
代码如下：
%产生x（n）
A1=1;%参数录入
A2=0.8;
A3=1;
N=200;
b=100;
f1=35;
f2=45;
f3=60;
t=1:
N;
T=t*0.004;
x=exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f1*T）+0.8*exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f2*T）+exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f3*T）;%表达出x（n）
subplot（211）;
plot（x）;title（'x（n）'）;
%通过FFT运算出X（k）
X=fft（x）;
IXI=abs（X）;
subplot（212）;
plot（IXI）;title（'|X（k）|'）;
%产生x（n）
A1=1;%参数录入
A2=0.8;
A3=1;
N=200;
b=100;
f1=35;
f2=45;
f3=60;
t=1:
N;
T=t*0.004;
x=exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f1*T）+0.8*exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f2*T）+exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f3*T）;%表达出x（n）
subplot（211）;
%补零：
2的八次方，补56个零，产生X1（k）
zero=zeros（1,56）;
x1=[x,zero];
subplot（211）;
plot（x1）;title（'x1（n）'）;
X=fft（x1）;
IXI=abs（X）;
subplot（212）;
plot（IXI）;title（'|X1（k）|'）;
%产生x（n）
A1=1;%参数录入
A2=0.8;
A3=1;
N=200;
b=100;
f1=35;
f2=45;
f3=60;
t=1:
N;
T=t*0.004;
x=exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f1*T）+0.8*exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f2*T）+exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f3*T）;%表达出x（n）
subplot（211）;
%补零：
2的九次方，补312个零，产生X2（k）
zero=zeros（1,312）;
x2=[x,zero];
subplot（211）;
plot（x2）;title（'x2（n）'）;
X=fft（x2）;
IXI=abs（X）;
subplot（212）;
plot（IXI）;title（'|X2（k）|'）;
%产生x（n）
A1=1;%参数录入
A2=0.8;
A3=1;
N=200;
b=100;
f1=35;
f2=45;
f3=60;
t=1:
N;
T=t*0.004;
x=exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f1*T）+0.8*exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f2*T）+exp（-b*T.*T）.*cos（2*pi*f3*T）;%表达出x（n）
subplot（211）;
%补零：
2的十次方，补824个零，产生X3（k）
zero=zeros（1,824）;
x3=[x,zero];
subplot（211）;
plot（x3）;title（'x3（n）'）;
X=fft（x3）;
IXI=abs（X）;
subplot（212）;
plot（IXI）;title（'|X3（k）|'）;
第三题计算自互相关
代码如下：
%产生x（n）
A1=1;%带入参数
f1=35;
m=1:
150;
M=m*0.004;
x=1*sin（2*pi*f1*M）;
%出图x（n）
subplot（211）;
plot（x）;title（'x（n）'）;
%产生y（n）
A2=0.8;%带入参数
f2=50;
b=100;
m1=1:
150;
M1=m1*0.004;
y=0.8*exp（-100*M1.*M1）.*cos（2*pi*f2*M1）;
%出图y（n）
subplot（212）;
plot（y）;title（'y（n）'）;
%产生x（n）
A1=1;%带入参数
f1=35;
m=1:
150;
M=m*0.004;
x=1*sin（2*pi*f1*M）;
%产生y（n）
A2=0.8;%带入参数
f2=50;
b=100;
m1=1:
150;
M1=m1*0.004;
y=0.8*exp（-100*M1.*M1）.*cos（2*pi*f2*M1）;
%产生rxy（τ）
rxy=xcorr（x,y）;%调用函数xcorr
subplot（4,1,1）;
plot（rxy）;title（'rxy（τ）'）;
%产生ryx（τ）
ryx=xcorr（y,x）;
subplot（4,1,2）;
plot（ryx）;title（'ryx（τ）'）;
%产生rxy（-τ）
%产生x（-n）
f1=35;%带入参数
m2=1:
150;
M2=-m2*0.004;
x2=1*sin（2*pi*f1*abs（M2））;%表达出x（-n）
subplot（4,1,3）;
plot（x2）;title（'x（-n）'）;
rx2y=conv（x2,y）;
subplot（4,1,4）;
plot（rx2y）;title（'rxy（-τ）'）;
自相关：
%产生x（n）
A1=1;%带入参数
f1=35;
m=1:
150;
M=m*0.004;
x=1*sin（2*pi*f1*M）;
%产生y（n）
A2=0.8;%带入参数
f2=50;
b=100;
m1=1:
150;
M1=m1*0.004;
y=0.8*exp（-100*M1.*M1）.*cos（2*pi*f2*M1）;
%产生rxx（τ）
rxx=xcorr（x,x）;%调用函数xcorr
subplot（2,1,1）;
plot（rxx）;title（'rxx（τ）'）;
%产生ryy（τ）
ryy=xcorr（y,y）;
subplot（2,1,2）;
plot（ryy）;title（'ryy（τ）'）;
选做题地震记录及信噪比分析
代码如下：
（1）
%产生b（t）
f=50;%参数录入
N=1:
41;
T=N*0.004;
b=（1-2*pi*pi*f*f*T.*T）.*exp（-pi*pi*f*f*T.*T）;
B=fft（b,64）;
IBI=abs（B）;
U=angle（B）;;
subplot（311）;
%出图
plot（b）;title（'b（t）'）;
subplot（312）;
plot（IBI）;title（'B（w）'）;
subplot（313）;
plot（U）;title（'U（w）'）;
（2）
%产生函数x（t）
f=50;%录入参数
N=1:
41;
T=N*0.004;
b=（1-2*pi*pi*f*f*T.*T）.*exp（-pi*pi*f*f*T.*T）;
B=fft（b,64）;
IBI=abs（B）;
U=angle（B）;
g=zeros（1,100）;%产生g（t）
g（35）=-0.5;
g（45）=0.4;
g（48）=-0.35;
g（65）=0.5;
s=conv（b,g）;
n=0.4*rand（1,140）-0.2;
x=s+n;%产生x（t）
p1=sum（s.*s）;%产生信噪比
p2=sum（n.*n）;
p=p1/p2;
fprintf（'%d',p）;
%出图
subplot（311）;
plot（real（x））;title（'x（t）'）;
subplot（312）;
plot（n）;title（'n（t）'）;
subplot（313）;
plot（g）;title（'g（t）'）;
%产生函数x（t）
f=50;%录入参数
N=1:
41;
T=N*0.004;
b=（1-2*pi*pi*f*f*T.*T）.*exp（-pi*pi*f*f*T.*T）;
B=fft（b,64）;
IBI=abs（B）;
U=angle（B）;
g=zeros（1,100）;%产生g（t）
g（35）=-0.5;
g（45）=0.4;
g（48）=-0.35;
g（65）=0.5;
s=conv（b,g）;
n=1*rand（1,140）-0.5;
x=s+n;%产生x（t）
p1=sum（s.*s）;%产生信噪比
p2=sum（n.*n）;
p=p1/p2;
fprintf（'%d',p）;
%出图
subplot（311）;
plot（real（x））;title（'x（t）'）;
subplot（312）;
plot（n）;title（'n（t）'）;
subplot（313）;
plot（g）;title（'g（t）'）;
1.631078e-002
学生姓名：
XXX
学号：
xxxxxxxxxxx
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