课程设计---正弦信号的谱分析及提取

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1、 课 程 设 计 报 告 课程名称：课程名称： 数字通信课程设计 设计名称：设计名称： 正弦信号的谱分析及提取 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 设计名称： 正弦信号的谱分析及提取 设计要求： 基本要求： 采用 matlab 或者其他软件工具产生不同频率，不同幅度的两种正弦波信号 )n(sin1 与 )n(sin2 ，并将这两个信号叠加为一个信号 )n(sin3 ，观察 )n(sin3),n(sin2),n(sin1 信号的 波形。 对叠加后的信号 )n(sin3 用 FFT 作谱分析。 选择合适的指标，设计 FIR 数字滤波器，从 )n(sin3 信号中提取信号 )n(sin1 与

2、)n(sin2 。 扩展要求： 在基本要求的基础上，增加用户设定功能： 用户可以设定两个正弦波信号的频率与幅度 用户可以设定 FIR 数字滤波器指标 说明： 设计 FIR 数字滤波器可以采用 matlab 函数或者工具箱中 FDA 工具。 课课 程程 设设 计计 学学 生生 日日 志志 时间 设计内容 6.216.22 查阅资料，确定方案 6236.24 设计总体方案 6.246.26 学习 matlab 相关使用方法 6.276.28 用 matlab 产生两个正弦信号 6.29 将两信号叠加并产生频谱图 6.307.1 设计滤波器 7.2 用设计的滤波器滤出原来的两个信号 7.3 撰写设计

3、报告 课课 程程 设设 计计 考考 勤勤 表表 周 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 课课 程程 设设 计计 评评 语语 表表 指导教师评语： 成绩： 指导教师： 年 月 日 正弦信号的谱分析及提取正弦信号的谱分析及提取 一、一、 设计目的和意义设计目的和意义 1、了解信号的产生和叠加 2、会利用 FFT 变换做频谱分析 3、学会设计 FIR 滤波器 4、学会使用 matlab 软件 二、二、 设计原理设计原理 1、抽样定理 要把连续的信号变为离散的信号，需要对其进行抽样。若想抽样后的信号能够不失 真的还原出原始信号，则抽样频率必须大于或等于两倍原信号谱的最高频率，这就是奈 奎斯特抽样定

4、理。即 hs ff2 。 在实际应用中，即便是对于纯正弦波，也会 取 hs ff5 或比 5 倍更多。 fs/2 也被称为奈奎斯特频率。也就是说当确定了采样频率后，信号的有效分析带宽 也就随之确定了（小于奈奎斯特频率） 。实际上通常的信号带宽总是小于奈奎斯特频率 的。 2、FFT 变换 FFT（Fast Fourier Transformation） ，即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算 法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改 进获得的。 FFT实质上还是一种傅里叶变换， 只是节省了傅里叶变换的计算次数。 信号经过FFT 变换后可以得到它的频域表达式，画出它的频域波形，这样可以更直观的看出信号的频 谱特性。 3、窗函数滤波器 数字信号处理的主要数学工具是博里叶变换而傅里叶变换是研究整个时间域和频 率域的关系。不过，当运用计算机实现工程测试信号处理时，不可能对无限长的信号