數(shù)字信號(hào)處理綜合設(shè)計(jì)之提取寬帶接受中的窄帶信號(hào)

1、綜合設(shè)計(jì)三綜合設(shè)計(jì)三提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)綜合設(shè)計(jì)三綜合設(shè)計(jì)三提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)綜合設(shè)計(jì)三綜合設(shè)計(jì)三提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)綜合設(shè)計(jì)三綜合設(shè)計(jì)三提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)綜合設(shè)計(jì)三綜合設(shè)計(jì)三提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)一二三設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)內(nèi)容總結(jié)分析利用matlab編程，將給定的實(shí)際寬帶接收信號(hào)的數(shù)據(jù)文件讀出。*r.dat為信號(hào)的實(shí)部，*i.dat為信號(hào)的虛部，采樣頻率為200kHz，每個(gè)文件時(shí)長(zhǎng)為25s。 瀑布圖一一 頻率搬移，降采樣二 信號(hào)內(nèi)容，語(yǔ)圖三要求：一設(shè)計(jì)原理題目

2、：一設(shè)計(jì)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(jì)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(gè)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(gè)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(jì)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(hào)介紹常用信號(hào)介紹2FSK數(shù)字頻率調(diào)制又稱(chēng)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(lái)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(hào)便是符號(hào)“1”對(duì)應(yīng)于載頻，而符號(hào)“0”對(duì)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(dòng)化通信系統(tǒng),1961年研制成功。當(dāng)時(shí)通過(guò)使作戰(zhàn)情報(bào)中心(CIC)計(jì)算機(jī)化來(lái)解決空戰(zhàn)難題。海軍戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)使用11號(hào)鏈、4號(hào)鏈和14號(hào)鏈。11號(hào)鏈采用輪詢技術(shù)(也叫點(diǎn)名呼叫)，為各部隊(duì)之間提供通信并交換數(shù)據(jù)信息。調(diào)幅信號(hào)調(diào)幅信號(hào) 圖中是是調(diào)制信號(hào)疊加在高頻信號(hào)中的波形，從圖中可以看出，高頻信號(hào)的幅度隨著調(diào)制信號(hào)作相應(yīng)的變化，這就是調(diào)幅波。由于高頻信號(hào)的幅度很容易被周?chē)沫h(huán)境所影響。所以調(diào)幅信號(hào)的傳輸并不十分可靠。在傳輸?shù)倪^(guò)程中也很容易被竊聽(tīng)，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(hào)介紹常用信號(hào)介紹調(diào)幅信號(hào)的形成調(diào)幅信號(hào)的形

5、成AM信號(hào)形式：X(t)=A1+am(t)cos(2fct)一二三設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)內(nèi)容總結(jié)分析二.設(shè)計(jì)內(nèi)容提取寬帶接收中的窄帶信號(hào)提取寬帶接收中的窄帶信號(hào) suju1r.dta、suju1i.dta：采樣頻率200kHz，時(shí)長(zhǎng)25s（一）畫(huà)出信號(hào)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(hào)實(shí)部虛部整合為復(fù)信號(hào)siglength=length(xr1); %求信號(hào)長(zhǎng)度m=0:siglen

6、gth-1;Fs1=200000; %原信號(hào)采樣頻率%畫(huà)原信號(hào)瀑布圖N=2000;%每次處理的信號(hào)長(zhǎng)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(shí)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(tái)“我的聲音

7、”%搬頻實(shí)現(xiàn)將信號(hào)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(guò)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(guò)梳狀濾波器x4=x3(D:D:length(x3)-D); %去暫態(tài)并抽取 見(jiàn)課本307例題Fs2=20000; %抽取之后的采樣頻率%過(guò)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(guò)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(tái)m=0:siglength-1;fc1=70000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc1/Fs1);e=e.; x2=x1.*e;%過(guò)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(guò)梳狀濾波器x4=x3(D:D:length

9、(x3)-D); %去暫態(tài)并抽取 見(jiàn)課本307例題Fs2=20000; %抽取之后的采樣頻率%過(guò)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(guò)隔直濾波器 r=0.9989;B1=1,-1;A1=1,-r;y=filter(B1,A1,m1);Y=y;2FSK信號(hào)(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(guò)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(guò)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(hào)(90k)%搬頻m=0:siglength-1;fc=87000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc/Fs1);e=e.;x2=x1.*e;%過(guò)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(guò)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(hào)%搬頻m=0:siglength-1;fc=17000;e=exp(-1i*2*pi*m.*fc/Fs1);e=e.;x2=x1.*e;%過(guò)濾波器并抽取D=10;hn1=ones(1,D);x3=conv(hn1,x2);級(jí)聯(lián)x4=x3(D:D:length(x3)-D);Fs2=20000;%過(guò)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(jì)原理設(shè)計(jì)內(nèi)容總結(jié)分析結(jié)論與遇到的問(wèn)題復(fù)信號(hào)與實(shí)信號(hào)頻譜的區(qū)別常用信號(hào)的頻譜特性非調(diào)幅信號(hào)的搬頻實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決方案復(fù)信號(hào)與實(shí)信號(hào)頻譜的區(qū)別復(fù)信號(hào)與實(shí)信號(hào)頻譜的區(qū)別我們選取數(shù)據(jù)一寬帶信號(hào)頻譜來(lái)觀察，得出結(jié)論：實(shí)信號(hào)的頻譜偶對(duì)稱(chēng)我們選取數(shù)據(jù)一寬帶信號(hào)頻譜來(lái)觀察，得出結(jié)論：實(shí)信號(hào)的頻譜偶對(duì)稱(chēng)常用信號(hào)頻譜常用信號(hào)頻譜非調(diào)幅信號(hào)的搬頻非調(diào)幅信號(hào)的搬頻以2FSK為例： 2FSK信號(hào)為單邊帶信號(hào)，故搬移時(shí)應(yīng)搬移至零中頻右側(cè)，防止信

14、號(hào)數(shù)據(jù)丟失。 在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一中適用于2FSK信號(hào)、數(shù)據(jù)鏈信號(hào)。實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決方案實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)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(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決方案實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)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(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決方案實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)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(wèn)題問(wèn)題：1.數(shù)據(jù)飽和 2.未送采樣頻率實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決方案實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題及解決方案修改1程序：wavwrite(