數(shù)字信號處理綜合設(shè)計之提取寬帶接受中的窄帶信號

1、綜合設(shè)計三綜合設(shè)計三提取寬帶接收中的窄帶信號提取寬帶接收中的窄帶信號綜合設(shè)計三綜合設(shè)計三提取寬帶接收中的窄帶信號提取寬帶接收中的窄帶信號綜合設(shè)計三綜合設(shè)計三提取寬帶接收中的窄帶信號提取寬帶接收中的窄帶信號綜合設(shè)計三綜合設(shè)計三提取寬帶接收中的窄帶信號提取寬帶接收中的窄帶信號綜合設(shè)計三綜合設(shè)計三提取寬帶接收中的窄帶信號提取寬帶接收中的窄帶信號一二三設(shè)計原理設(shè)計內(nèi)容總結(jié)分析利用matlab編程，將給定的實際寬帶接收信號的數(shù)據(jù)文件讀出。*r.dat為信號的實部，*i.dat為信號的虛部，采樣頻率為200kHz，每個文件時長為25s。 瀑布圖一一 頻率搬移，降采樣二 信號內(nèi)容，語圖三要求：一設(shè)計原理題目

2、：一設(shè)計原理1.數(shù)字下變頻及濾波數(shù)字下變頻及濾波代碼代碼：D=10; hn1=ones(1,D);x3=conv(hn1,x2);x31=conv(hn1,x3);x3=conv(hn1,x31);x31=conv(hn1,x3);x3=conv(hn1,x31);x4=5*1/D*x3(5*D:D:length(x3)-5*D);Fs2=20000; 一設(shè)計原理2.隔直濾波器隔直濾波器隔直濾波器是數(shù)字濾波器的一個特例，其系統(tǒng)函數(shù)為隔直濾波器是數(shù)字濾波器的一個特例，其系統(tǒng)函數(shù)為：代碼代碼：r=0.9989;B1=1,-1;A1=1,-r;y=filter(B1,A1,m1);Y=y;一設(shè)計原理

3、3.FIR低通濾波器低通濾波器其參數(shù)為其參數(shù)為Fs2=20000fp=6000 fs=6500wp=2*pi*fp/Fs2 ws=2*pi*fs/Fs2Bt=ws-wp;選取漢寧窗N=ceil(8*pi/Bt)=160; wd=0.5*(wp+ws)/pi;hn2=fir1(N-1,wd);常用信號介紹常用信號介紹2FSK數(shù)字頻率調(diào)制又稱頻移鍵控（FSK），二進(jìn)制頻移鍵控記作2FSK。數(shù)字頻移鍵控是用載波的頻率來傳送數(shù)字消息，即用所傳送的數(shù)字消息控制載波的頻率。2FSK信號便是符號“1”對應(yīng)于載頻，而符號“0”對應(yīng)于載頻（與不同的另一載頻）的已調(diào)波形，而且與之間的改變是瞬間完成的。數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù)鏈

4、 首先用于海軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)(NTDS)，它是第一代艦載或機(jī)載自動化通信系統(tǒng),1961年研制成功。當(dāng)時通過使作戰(zhàn)情報中心(CIC)計算機(jī)化來解決空戰(zhàn)難題。海軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用11號鏈、4號鏈和14號鏈。11號鏈采用輪詢技術(shù)(也叫點(diǎn)名呼叫)，為各部隊之間提供通信并交換數(shù)據(jù)信息。調(diào)幅信號調(diào)幅信號 圖中是是調(diào)制信號疊加在高頻信號中的波形，從圖中可以看出，高頻信號的幅度隨著調(diào)制信號作相應(yīng)的變化，這就是調(diào)幅波。由于高頻信號的幅度很容易被周圍的環(huán)境所影響。所以調(diào)幅信號的傳輸并不十分可靠。在傳輸?shù)倪^程中也很容易被竊聽，不安全。所以現(xiàn)在這種技術(shù)已經(jīng)比較少被采用。常用信號介紹常用信號介紹調(diào)幅信號的形成調(diào)幅信號的形

5、成AM信號形式：X(t)=A1+am(t)cos(2fct)一二三設(shè)計原理設(shè)計內(nèi)容總結(jié)分析二.設(shè)計內(nèi)容提取寬帶接收中的窄帶信號提取寬帶接收中的窄帶信號 suju1r.dta、suju1i.dta：采樣頻率200kHz，時長25s（一）畫出信號的瀑布圖 matlab代碼r1=fopen(suju1r.dat);%讀取dat文件xr1=fread(r1,float);i1=fopen(suju1i.dat);%讀取dat文件xi1=fread(i1,float);x1=xr1+1i*xi1; %將信號實部虛部整合為復(fù)信號siglength=length(xr1); %求信號長度m=0:siglen

6、gth-1;Fs1=200000; %原信號采樣頻率%畫原信號瀑布圖N=2000;%每次處理的信號長度n=floor(length(x1)/N);A=zeros(N,n);for i=1:n n1=(i-1)*N+1;n2=n1+(N-1);s=x1(n1:n2);s=s.*hamming(N);z=20*log10(abs(fft(s);A(:,i)=z(1:(N);endy=0:N-1*Fs1/N/1000;%頻率x=0:n-1*N/Fs1; %時間figure(1); %figure(1)mesh(y,x,A.);view(0 0 90);數(shù)據(jù)鏈2FSK2FSK中央人民廣播電臺“我的聲音

7、”%搬頻實現(xiàn)將信號搬到零中頻m=0:siglength-1;fc1=140000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc1/Fs1);e=e.; x2=x1.*e;%過梳狀濾波器并抽取以及去暫態(tài)D=10; %抽取點(diǎn)數(shù)hn1=ones(1,D);x3=conv(hn1,x2); %過梳狀濾波器x4=x3(D:D:length(x3)-D); %去暫態(tài)并抽取 見課本307例題Fs2=20000; %抽取之后的采樣頻率%過FIR低通濾波器fp=6000; fs=6500; wp=2*pi*fp/Fs2;ws=2*pi*fs/Fs2;Bt=ws-wp;N=ceil(8*pi/Bt);%漢寧窗wd=0

8、.5*(wp+ws)/pi;hn2=fir1(N-1,wd);x5=conv(hn2,x4);x6=x5(N:length(x5)-N);%取模 m1=abs(x6);%過隔直濾波器 r=0.9989;B1=1,-1;A1=1,-r;y=filter(B1,A1,m1);Y=y;我的聲音中央人民廣播電臺m=0:siglength-1;fc1=70000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc1/Fs1);e=e.; x2=x1.*e;%過梳狀濾波器并抽取以及去暫態(tài)D=10; %抽取點(diǎn)數(shù)hn1=ones(1,D);x3=conv(hn1,x2); %過梳狀濾波器x4=x3(D:D:length

9、(x3)-D); %去暫態(tài)并抽取 見課本307例題Fs2=20000; %抽取之后的采樣頻率%過FIR低通濾波器fp=6000; fs=6500; wp=2*pi*fp/Fs2;ws=2*pi*fs/Fs2;Bt=ws-wp;N=ceil(8*pi/Bt);%漢寧窗wd=0.5*(wp+ws)/pi;hn2=fir1(N-1,wd);x5=conv(hn2,x4);x6=x5(N:length(x5)-N);%取模 m1=abs(x6);%過隔直濾波器 r=0.9989;B1=1,-1;A1=1,-r;y=filter(B1,A1,m1);Y=y;2FSK信號(50k)%搬頻m=0:sigle

10、ngth-1;fc=47000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc/Fs1);e=e.;x2=x1.*e;%過濾波器并抽取D=10;hn1=ones(1,D);x3=conv(hn1,x2);x4=x3(D:D:length(x3)-D);Fs2=20000;%過FIR濾波器fp=6000;fs=6500;wp=2*pi*fp/Fs2;ws=2*pi*fs/Fs2;Bt=ws-wp;N=ceil(8*pi/Bt);%漢寧窗wd=0.5*(wp+ws)/pi;hn2=fir1(N-1,wd);x5=conv(hn2,x4);x6=x5(N:length(x5)-N);y=real(x6);

11、頻差 f=(f2-f1)=2000 2FSK信號(90k)%搬頻m=0:siglength-1;fc=87000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc/Fs1);e=e.;x2=x1.*e;%過濾波器并抽取D=10;hn1=ones(1,D);x3=conv(hn1,x2);x4=x3(D:D:length(x3)-D);Fs2=20000;%過FIR濾波器fp=6000;fs=6500;wp=2*pi*fp/Fs2;ws=2*pi*fs/Fs2;Bt=ws-wp;N=ceil(8*pi/Bt);%漢寧窗wd=0.5*(wp+ws)/pi;hn2=fir1(N-1,wd);x5=conv(

12、hn2,x4);x6=x5(N:length(x5)-N);y=real(x6);頻差 f=(f2-f1)=1000 數(shù)據(jù)鏈信號%搬頻m=0:siglength-1;fc=17000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc/Fs1);e=e.;x2=x1.*e;%過濾波器并抽取D=10;hn1=ones(1,D);x3=conv(hn1,x2);級聯(lián)x4=x3(D:D:length(x3)-D);Fs2=20000;%過FIR濾波器fp=6000;fs=6500;wp=2*pi*fp/Fs2;ws=2*pi*fs/Fs2;Bt=ws-wp;N=ceil(8*pi/Bt);%漢寧窗8*piwd

13、=0.5*(wp+ws)/pi;hn2=fir1(N-1,wd);x5=conv(hn2,x4);x6=x5(N:length(x5)-N);y=real(x6);一二三設(shè)計原理設(shè)計內(nèi)容總結(jié)分析結(jié)論與遇到的問題復(fù)信號與實信號頻譜的區(qū)別常用信號的頻譜特性非調(diào)幅信號的搬頻實驗中遇到的問題及解決方案復(fù)信號與實信號頻譜的區(qū)別復(fù)信號與實信號頻譜的區(qū)別我們選取數(shù)據(jù)一寬帶信號頻譜來觀察，得出結(jié)論：實信號的頻譜偶對稱我們選取數(shù)據(jù)一寬帶信號頻譜來觀察，得出結(jié)論：實信號的頻譜偶對稱常用信號頻譜常用信號頻譜非調(diào)幅信號的搬頻非調(diào)幅信號的搬頻以2FSK為例： 2FSK信號為單邊帶信號，故搬移時應(yīng)搬移至零中頻右側(cè)，防止信

14、號數(shù)據(jù)丟失。 在實驗數(shù)據(jù)一中適用于2FSK信號、數(shù)據(jù)鏈信號。實驗中遇到的問題及解決方案實驗中遇到的問題及解決方案1.頻譜搬移不成功修改前程序：m=0:siglength-1;fc1=140000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc1/Fs1);e=e; x2=x1.*e;修改前瀑布圖 共軛+轉(zhuǎn)置實驗中遇到的問題及解決方案實驗中遇到的問題及解決方案修改后程序：m=0:siglength-1;fc1=140000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc1/Fs1);e=e.; x2=x1.*e;修改后瀑布圖實驗中遇到的問題及解決方案實驗中遇到的問題及解決方案修改前程序：wavwrite(Y, 我的聲音.wav);修改前聲音2.播放聲音出現(xiàn)問題問題：1.數(shù)據(jù)飽和 2.未送采樣頻率實驗中遇到的問題及解決方案實驗中遇到的問題及解決方案修改1程序：wavwrite(