【入門】用matlab做數(shù)字信號(hào)處理（學(xué)習(xí)記錄）

• 一、學(xué)會(huì)使用matlab
• • （一）DSP常用操作指令使用
  • （二）腳本、函數(shù)文件等的編寫、引用學(xué)習(xí)
• 二、DSP仿真試驗(yàn)
• • （一）常見連續(xù)信號(hào)
  • • 1. 周期信號(hào)：正弦信號(hào)、連續(xù)方波等
    • 2. 非周期信號(hào)：指數(shù)信號(hào)、階躍信號(hào)、取樣函數(shù)、非周期方波等
    • 3. 隨機(jī)信號(hào)：rand白噪聲、randn高斯白噪聲
    • 4. 鋸齒波函數(shù)x=sawtooth(：，1)、三角波函數(shù)x=sawtooth(：，0.5)、非周期三角波x= tripuls(t,：);
  • （二）離散信號(hào)
  • （三）離散卷積
  • （四）LTI系統(tǒng)
  • • 1. 因果LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)：
    • 2. 幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)曲線：
  • （五）傅里葉變換
  • （六）DSP
  • • 1. 信號(hào)分析與可視化
    • • （1）信號(hào)預(yù)處理
      • （2）特征提取：
    • 2. 簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器
    • 3. 補(bǔ)充（參考信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)）
    • • （1）調(diào)制與解調(diào)
      • • a. 調(diào)幅
        • b. 調(diào)頻
        • c. 調(diào)相
      • （2）采樣與恢復(fù)
      • • a. 采樣
        • b. 恢復(fù)

一、學(xué)會(huì)使用matlab

（一）DSP常用操作指令使用

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（二）腳本、函數(shù)文件等的編寫、引用學(xué)習(xí)

根據(jù)教學(xué)視頻，對(duì)matlab進(jìn)行基本的使用練習(xí)，包括：

（1） 變量的使用；

（2） 矩陣和矩陣的基本運(yùn)算，腳本的編寫；

（3） Fprintf()函數(shù)的使用，if語(yǔ)句的使用和相關(guān)例子；

（4） while循環(huán)和for循環(huán)；

（5） 腳本和函數(shù)的區(qū)別，函數(shù)參數(shù)、返回值及實(shí)例練習(xí)；

畫圖：二維plot()、三維plot3()、柱狀圖bar()、添加標(biāo)題、x-y軸標(biāo)簽、多窗口subplot()、三維曲面以及用matlab做簡(jiǎn)單的動(dòng)畫

二、DSP仿真試驗(yàn)

（程序編寫過(guò)程中某些非必要語(yǔ)句是對(duì)一些操作指令的練習(xí)）

（一）常見連續(xù)信號(hào)

1. 周期信號(hào)：正弦信號(hào)、連續(xù)方波等

練習(xí)1-1：

2. 非周期信號(hào)：指數(shù)信號(hào)、階躍信號(hào)、取樣函數(shù)、非周期方波等

練習(xí)1-2：


圖二對(duì)比練習(xí)1-1圖二

3. 隨機(jī)信號(hào)：rand白噪聲、randn高斯白噪聲

白噪聲與高斯白噪聲的概念：

白噪聲：功率譜密度在整個(gè)頻域內(nèi)是常數(shù)的噪聲；高斯白噪聲：瞬時(shí)值服從高斯分布的白噪聲（概率密度為正態(tài)分布），熱噪聲等。

練習(xí)1-3：


左邊白噪聲，右邊高斯白噪聲

4. 鋸齒波函數(shù)x=sawtooth(：，1)、三角波函數(shù)x=sawtooth(：，0.5)、非周期三角波x= tripuls(t,：);

（二）離散信號(hào)

周期序列、單位沖激序列、單位階躍序列、單邊實(shí)指數(shù)序列、單邊復(fù)指數(shù)序列
練習(xí)2-1：


練習(xí)2-2：

（三）離散卷積

練習(xí)3-1：矩形脈沖序列和沖激響應(yīng)的卷積

（四）LTI系統(tǒng)

1. 因果LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)：

用函數(shù)y = filter(num,den,x)實(shí)現(xiàn)，其中

num:系統(tǒng)傳遞函數(shù)分子系數(shù)組成的行向量；

den:系統(tǒng)傳遞函數(shù)分母系數(shù)組成的行向量；

x:輸入的離散序列；y：輸出的離散序列。

2. 幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)曲線：

用函數(shù)freqz(num,den,n,Fs)，其中

num與den同上；

n：頻率響應(yīng)的點(diǎn)數(shù)（2的冪）默認(rèn)值512；

Fs：采樣頻率

練習(xí)4-1：任給一傳函：
求其單位沖激響應(yīng)及相應(yīng)幅頻、相頻特性

（五）傅里葉變換

練習(xí)5-1：對(duì)指數(shù)序列
進(jìn)行傅里葉變換并顯示其幅頻、相頻圖


練習(xí)5-2：
用FFT分析信號(hào)頻率成分，如對(duì)由頻率為100Hz和200Hz正弦信號(hào)構(gòu)成的信號(hào)，在被均值隨機(jī)噪聲污染后，通過(guò)FFT分析其頻率成分，設(shè)采樣率為1000Hz

（六）DSP

1. 信號(hào)分析與可視化

（1）信號(hào)預(yù)處理

清洗臟數(shù)據(jù)：提高信噪比、去除不需要的信號(hào)、條件信號(hào)

重采樣信號(hào)、信號(hào)對(duì)齊、異常值&缺失數(shù)據(jù)、去除噪聲或不需要的頻率部分

（2）特征提取：

時(shí)域、頻譜分析、時(shí)頻分析，使用Signal Analyzer探查信號(hào)并進(jìn)行時(shí)頻分析

對(duì)練習(xí)5-1中傅里葉變換后的X，用Signal Analyzer查看其頻譜圖（在matlab的APP當(dāng)中）

2. 簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器

練習(xí)6-1：用fir1函數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)濾波器：階數(shù)20、截止頻率150Hz、低通、使用Kaiser窗（窗長(zhǎng)為階數(shù)+1=21，參數(shù)β設(shè)為3）

濾波器幅頻特性：

對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行濾波處理：

另：使用Filter Designer APP設(shè)計(jì)濾波器，設(shè)置好相應(yīng)參數(shù)

并由此生成matlab代碼：

3. 補(bǔ)充（參考信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)）

（1）調(diào)制與解調(diào)

用modulate(x,fc,fs,’method’,opt)與demod(x,fc,fs,’method’,opt)函數(shù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)。以正弦信號(hào)x(n)=sin(2πn/256)為例，載波頻率1000Hz，抽樣頻率10000Hz

a. 調(diào)幅

b. 調(diào)頻

c. 調(diào)相

（2）采樣與恢復(fù)

對(duì)有限時(shí)寬信號(hào)x(t)=sin(0.2πt),0≤t≤10，采樣間隔Ts=1

a. 采樣

b. 恢復(fù)

以上，來(lái)自于自己學(xué)習(xí)過(guò)程的記錄，希望對(duì)您有所幫助！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【入门】用matlab做数字信号处理（学习记录）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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