MATLAB语言及应用选修课课程设计报告.docx
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MATLAB语言及应用选修课课程设计报告
MATLAB语言及应用选修课课程设计报告
一、问题重述：
实作一：
信号的产生、显示、谱分析、滤波
1、理想信号的时域表示：
x=Asin（wt），A=444.128，w=100pi，02、产生信号并显示其波形、幅度谱、相位谱；
3、在原始信号上加上-3dB的白噪声重复上述过程；
4、在上述-3dB背景下采用Matlab中的LMS进行滤波，画出滤波后的信号和相应图谱，并对不同LMS参数得到的结果进行分析、比对。
实作二：
语音信号的录制和处理（实作）
1、录制一段自己的语音信号，并对录制的信号进行采样（界面上以打开音频文件体现）；
2、回放语音信号，并画出采样后的语音信号的时域波形和频谱图；
3、给原始语音信号加上-3dB的白噪声，画出加噪声后的波形与频谱图；
4、设计一带通滤波器对原始信号进行滤波，频带为1000Hz至2000Hz，并画出滤波器的响应和滤波后信号的时域波形及频谱，并对滤波后的信号进行对比，分析信号的变化；
5、设计一个信号处理系统界面；（上述功能最好都能通过GUI界面完成）
6、按照要求完成课程设计报告。
二、问题解答：
实作一：
源代码如下：
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%原始信号%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
figure
（1）;
n=0:
500;
A=444.128;
fs=500;
w0=100*pi;
x=A*sin（w0*n/fs）;
subplot（3,1,1）;plot（x）;
title（'理想信号'）;
FX=（fft（x））;
subplot（3,1,2）;
plot（fs*（0:
250）/500,abs（FX（1:
251）））;
title（'幅度谱'）;
angX=angle（FX）;
subplot（3,1,3）;
plot（fs*（0:
250）/500,angX（1:
251））;
title（'相位谱'）
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%加噪声%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
x=awgn（x,-3,'measured'）;
figure
（2）;
subplot（3,1,1）;
plot（x）;
title（'加噪声后原始信号'）;
FX=（fft（x））;
subplot（3,1,2）;
plot（fs*（0:
250）/500,abs（FX（1:
251）））;
title（'加噪声后幅度谱'）;
angX=angle（FX）;
subplot（3,1,3）;
plot（fs*（0:
250）/500,angX（1:
251））;
title（'加噪声后相位谱'）
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%滤波%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
x=x-mean（x）;
x=x./max（x）;
M=64;
d=[x（M:
length（x））rand（1,M-1）];
mu=0.00001;
ha=adaptfilt.lms（M,mu）;
[y,e]=filter（ha,x,d）;
figure（3）;
subplot（3,1,1）;
plot（y）;
title（'滤波后原始信号'）;
FX=（fft（y））;
subplot（3,1,2）;
plot（fs*（0:
250）/500,abs（FX（1:
251）））;
title（'滤波后幅度谱'）;
angX=angle（FX）;
subplot（3,1,3）;
plot（fs*（0:
250）/500,angX（1:
251））;
title（'滤波后相位谱'）
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%结束%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
画图如下：
实作二：
源代码如下：
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%原始信号%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
figure
（1）;
n=0:
500;
A=500;
fs=5000;
w0=2000*2*pi;
x=A*sin（w0*n/fs）;
subplot（3,1,1）;plot（x）;
title（'理想信号'）;
FX=（fft（x））;
subplot（3,1,2）;
plot（fs*（0:
250）/500,abs（FX（1:
251）））;
title（'幅度谱'）;
angX=angle（FX）;
subplot（3,1,3）;
plot（fs*（0:
250）/500,angX（1:
251））;
title（'相位谱'）
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%加噪声%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
x=awgn（x,-3,'measured'）;
figure
（2）;
subplot（3,1,1）;
plot（x）;
title（'加噪声后原始信号'）;
FX=（fft（x））;
subplot（3,1,2）;
plot（fs*（0:
250）/500,abs（FX（1:
251）））;
title（'加噪声后幅度谱'）;
angX=angle（FX）;
subplot（3,1,3）;
plot（fs*（0:
250）/500,angX（1:
251））;
title（'加噪声后相位谱'）
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%滤波%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
x=x-mean（x）;
x=x./max（x）;
M=64;
d=[x（M:
length（x））rand（1,M-1）];
mu=0.00001;
ha=adaptfilt.lms（M,mu）;
figure（3）;
n=4;Wn=2*[10002000]./（fs）;
ftype='bandpass';
[b,a]=butter（n,Wn）;
[y,e]=filter（b,a,x）;
subplot（3,1,1）;
plot（y）;
title（'滤波后原始信号'）;
FX=（fft（y））;
subplot（3,1,2）;
plot（fs*（0:
250）/500,abs（FX（1:
251）））;
title（'滤波后幅度谱'）;
angX=angle（FX）;
subplot（3,1,3）;
plot（fs*（0:
250）/500,angX（1:
251））;
title（'滤波后相位谱'）
figure（4）;
freqz（b,a,512,'whole',fs）;
title（'滤波器的响应'）;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%结束%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
画图如下：
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