数字信号处理课程设计离散时间信号处理.docx
《数字信号处理课程设计离散时间信号处理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字信号处理课程设计离散时间信号处理.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数字信号处理课程设计离散时间信号处理
离散时间信号处理
课程设计
设计要求：
某雷达系统接收机框架如图1所示。
接收机输入信号,其中，中心频率=40MHz，为相位调制函数（调制带宽B=2MHz），信号谱如图2所示。
输出基带信号I[n]、Q[n]数据率（采样率）为2.5MHz。
图1接收机原理框架
图2接收信号参数
1.请设计ADC的采样率fs，画出x[n]的频谱X（ejw）
2.请推导正交解调器的输出S_I[n]和S_Q[n]的表达式，画出频谱示意图；若要将信号谱搬移到零中频，请确定NCO的频率W0
3.请设计一个FIR线性相位数字LPF对正交解调的输出进行处理，要求杂散抑制比超过50dBc，确定滤波器设计指标、给出设计过程和结果。
4.请确定采样率变换模块的参数（抽取或内插系数），画出输出信号谱。
设计过程
1.设计ADC的采样率fs，画出x[n]的频谱X（ejw）
Adc采样率fs>=2*f0，fs取100MHZ。
φ（t）为相位调制函数（调制带宽B=2MHz），取φ（t）=cos（2π*1000000*t）作为单音调制信号，则,,,程序如下：
clear;
clc;
clf;
n0=20000;%点数
sprate=100000000;%采样频率100M
t0=n0/sprate;%总时长
fca=40000000;%载波频率
fsi=1000000;%信号频率
t=linspace（0,t0,n0）;
Dsb=cos（2*pi*fca*t+cos（fsi*2*pi*t））;
subplot（3,1,1）;
plot（t（1:
100）,Dsb（1:
100））;
title（'时域'）;
xlabel（'t'）;ylabel（'voltage'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,2）;
w=linspace（-1,1,n0）;
plot（w,fftshift（abs（fft（Dsb））））;
title（'幅频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'|X（ejw）|'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,3）;
plot（w,fftshift（angle（fft（Dsb））））;
title（'相频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'∠X（ejw）'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
上图中频域图0.8代表0.8*100000000/2=40M
2.推导正交解调器的输出S_I[n]和S_Q[n]的表达式，画出频谱示意图；若要将信号谱搬移到零中频，请确定NCO的频率W0
W0==4π/5
S_I[n]=x[n]*cos[w0n]=cos[4πn/5+cos[πn/50]]*cos[4πn/5]
Sl=Dsb.*cos（2*pi*fca*t）;
subplot（3,1,1）;
plot（t（1:
100）,Sl（1:
100））;
title（'时域'）;
xlabel（'t'）;ylabel（'voltage'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,2）;
plot（w,fftshift（abs（fft（Sl））））;
title（'幅频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'|X（ejw）|'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,3）;
plot（w,fftshift（angle（fft（Sl））））;
title（'相频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'∠X（ejw）'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
S_Q[n]=x[n]*sin[w0n]=cos[4πn/5+cos[πn/50]]*sin[4πn/5]
Sq=Dsb.*sin（2*pi*fca*t）;
subplot（3,1,1）;
plot（t（1:
100）,Sq（1:
100））;
title（'时域'）;
xlabel（'t'）;ylabel（'voltage'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,2）;
plot（w,fftshift（abs（fft（Sq））））;
title（'幅频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'|X（ejw）|'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,3）;
plot（w,fftshift（angle（fft（Sq））））;
title（'相频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'∠X（ejw）'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
3.设计一个FIR线性相位数字LPF对正交解调的输出进行处理，要求杂散抑制比超过50dBc，确定滤波器设计指标、给出设计过程和结果。
在20Mhz左右范围内混叠产生一些频率需滤除，所以设计fir的指标为：
fpass=5MHZ，fstop=15MHZ，要求杂散抑制比超过50dBc，取Astop=50db时就已足够了。
窗函数采用Kaiser窗，wp=π/10,ws=3π/10,wc=π/5,△w=π/5,
A=50
β=0.5842*（A-21）^0.4+0.07886*（A-21）=4.5336
M=（A-8）/（2.285*pi/5）=29.254
M取30
pp=linspace（0,29,30）;
hlp=（sin（（pp-15）*pi/5））./（（pp-15）*pi）;
hlp（16）=0.2;
h=hlp.*FIRLPF';
scatter（pp,h,'o'）;
subplot（3,1,2）;
ll=linspace（0,2*pi,20000）;
h3=zeros（1,20000）;
fork=1:
20000
h3（k）=0;
fori=1:
30
h3（k）=h3（k）+h（i）*exp（-1j*2*pi*（k-1）*（i-1）/20000）;
end
end
plot（ll,10*log（abs（h3）））;gridon;
xlabel（'w'）;ylabel（'dB'）;
4.确定采样率变换模块的参数（抽取或内插系数），画出输出信号谱。
S_I[n]通过低通滤波器后
Sl=Dsb.*cos（2*pi*fca*t）;
Sl=conv（Sl,h）;
subplot（3,1,1）;
plot（t（1:
1000）,Sl（1:
1000））;
title（'时域'）;
xlabel（'t'）;ylabel（'voltage'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,2）;
w=linspace（-1,1,20029）;
plot（w,fftshift（abs（fft（Sl））））;
title（'幅频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'|X（ejw）|'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,3）;
plot（w,fftshift（angle（fft（Sl））））;
title（'相频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'∠X（ejw）'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
采样率降为2.5M，即抽取系数为40，程序如下
Sll=zeros（1,500）;
fori=1:
500
Sll（i）=Sl（i*40）;
end
subplot（3,1,1）;
plot（t（1:
200）,Sll（1:
200））;
title（'时域'）;
xlabel（'t'）;ylabel（'voltage'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,2）;
w=linspace（-1,1,500）;
plot（w,fftshift（abs（fft（Sll））））;
title（'幅频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'|X（ejw）|'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,3）;
plot（w,fftshift（angle（fft（Sll））））;
title（'相频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'∠X（ejw）'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
对S_Q做同样的操作
Sq=Dsb.*sin（2*pi*fca*t）;
Sq=conv（Sq,h）;
subplot（3,1,1）;
plot（t（1:
1000）,Sq（1:
1000））;
title（'时域'）;
xlabel（'t'）;ylabel（'voltage'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,2）;
w=linspace（-1,1,20029）;
plot（w,fftshift（abs（fft（Sq））））;
title（'幅频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'|X（ejw）|'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,3）;
plot（w,fftshift（angle（fft（Sq））））;
title（'相频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'∠X（ejw）'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
降采样后
Sqq=zeros（1,500）;
fori=1:
500
Sqq（i）=Sq（i*40）;
end
subplot（3,1,1）;
plot（t（1:
200）,Sqq（1:
200））;
title（'时域'）;
xlabel（'t'）;ylabel（'voltage'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,2）;
w=linspace（-1,1,500）;
plot（w,fftshift（abs（fft（Sqq））））;
title（'幅频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'|X（ejw）|'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
subplot（3,1,3）;
plot（w,fftshift（angle（fft（Sqq））））;
title（'相频'）;
xlabel（'w'）;ylabel（'∠X（ejw）'）;
gridon;
legend（'modulatedsignal'）;
目录
第一章总论1
一、项目概况1
二、项目所在区域简介1
三、报告编制依据2
四、编制内容3
五、简要结论3
第二章项目建设背景及必要性5
一、项目建设背景5
二、项目建设必要性5
第三章服务对象与需求分析8
第四章建设内容及规模9
一、建设内容9
二、建设规模9
第五章项目选址及建设条件10
一、项目选址10
二、什邡市概况10
三、建设条件11
第六章项目建设规划和工程方案设计15
一、项目建设规划的指导思想、基本原则和重建目标15
二、项目建设规划实施的保障措施16
三、工程方案设计原则16
四、总平面布局17
五、建筑设计17
六、结构设计19
七、电气设计21
八、给排水设计21
九、通风及空调系统22
十、建筑装修和防护23
第七章节能方案25
一、用能标准和节能规范25
二、主要节能措施25
第八章环境保护与消防设计28
一、施工期环境保护28
二、营运期环境保护28
三、消防设计30
第九章、安全文明施工33
第十章项目建设管理机构及人力资源配置36
一、什邡市卫生项目灾后重建项目领导机构36
二、项目建设实施的管理机构38
三、人力资源配置39
第十一章项目招投标及进度计划40
一、招标方案40
二、项目建设进度计划40
第十二章投资估算及资金筹措42
一、投资估算范围42
二、投资估算依据42
三、编制说明42
四、估算结果43
五、资金筹措45
第十三章社会效益评价46
一、项目对本地区社会影响分析46
二、项目与本地区互适性分析46
三、社会风险分析48
第十四章结论和建议49
一、结论49
二、建议49
升级会员 