實驗一：相關(guān)運算和FFT的Matlab實現(xiàn)與應(yīng)用

數(shù)字信號處理實驗報告實驗一：相關(guān)運算和FFT的Matlab實現(xiàn)與應(yīng)用實驗人：++++

學(xué)號：090802076

指導(dǎo)教師：謝曉春

實驗日期：2012年月日

實驗地點：6-602實驗預(yù)習(xí)實驗操作實驗報告實驗成績

實驗操作記錄實驗步驟完成情況簽字確認(rèn)心電圖數(shù)據(jù)的讀入與顯示工頻噪聲信號的生成與顯示退化數(shù)據(jù)的生成、顯示與保存干擾信號頻率的檢測擴展實驗實驗要求一、 實驗內(nèi)容在心電圖數(shù)據(jù)中加入干擾工頻噪聲，然后利用相關(guān)運算和FFT從中檢測出干擾周期信號的頻率。二、 實驗?zāi)康?、 理解并掌握相關(guān)運算在周期信號檢測中的應(yīng)用；2、 掌握在matlab環(huán)境中相關(guān)運算和FFT的實現(xiàn)；3、 掌握在matlab環(huán)境中的數(shù)據(jù)讀取、寫入及顯示的方法。三、 實驗步驟1、 讀入心電圖數(shù)據(jù)myECGmat，并將其顯示；clc;closeall;load('ecgdata.mat')；x=mydata；plot(x)；(提示：將ecgdata.mat拷到工程目錄下，直接查看變量x中數(shù)據(jù))2、 生成幅度為O.lmV的50Hz工頻噪聲信號；clc；closeall；fs=360；load('ecgdata.mat')；x=mydata；noise=0.1*sin(2*pi*50*(0:length(x)-1)/fs)；plot(noise)；3、 將噪聲信號與心電圖數(shù)據(jù)相加，得到退化的心電圖數(shù)據(jù)，并將其保存為DSP能夠處理的數(shù)據(jù)格式，為后面的實驗做準(zhǔn)備；clc；closeall；clear；fs=360；load('ecgdata.mat')；x=mydata；noise=0.1*sin(2*pi*50*(0:length(x)-1)/fs)；x1=x'+noise；x1=x1'；%x1轉(zhuǎn)置%建立input.dat文件存儲退化數(shù)據(jù)供dsp使用fid=fopen('input.dat','w');%打開文件,W是將此文件定義為可寫的，fid是此文件的整數(shù)標(biāo)示fprintf(fid,'16514010\n')；fprintf(fid,'%f\n',x1);fclose(fid);4、 利用相關(guān)運算和FFT檢測干擾信號的頻率；clc;clear;closeall;fs=360;N=1024;n=0:N-1;t=n*fs/N;load('ecgdata.mat');x=mydata;noise=0.1*sin(2*pi*50*(0:length(x)-1)/fs);x1=x'+noise;x2=xcorr(xl,noise);%相關(guān)運算xk=fft(x2,N);plot(t,abs(xk))5、擴展實驗：編程直接獲得干擾信號頻率。四、相關(guān)說明1、 心電圖數(shù)據(jù)的采樣頻率是360Hz,共有1024點數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的單位是mV；2、 在繪圖時要正確標(biāo)注橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)；3、 DSP的dat文件格式是由文件頭(16514010)和數(shù)據(jù)構(gòu)成，其中1651為供DSP識別的固定值，4表示文件中的數(shù)據(jù)為十進(jìn)制浮點型。4、 實驗中涉及到的matlab指令有數(shù)據(jù)讀寫指令：load，write，fopen,fprintf,fclose;繪圖指令：figure， plot， xlabel，ylabel， title，axis;FFT運算：fft,fftshift;相關(guān)運算：xcorr。實驗結(jié)果一、心電圖數(shù)據(jù)的讀入與顯示1、 實驗代碼及說明clc;closeall;N=1024;fs=360;n=0:N-1;t=n/fs;load('ecgdata.mat');x=mydata;plot(t,x);xlabel('t/s');ylabel('U/mV');title('E瓦pci吻')；2、 實驗結(jié)果Vm/U心電圖10.80.60.40.20-0.2-0.4-0.60.5122.531.5t/s-0.80二、工頻噪聲信號的生成與顯示1、實驗代碼及說明clc;closeall;fs=360;N=1024;n=0:N-1;t=n/fs;load('ecgdata.mat');x=mydata;noise=0.1*sin(2*pi*50*(0:length(x)-1)/fs);plot(t,noise);xlabel('t/s')ylabel('U/mv')title('1Q^pOeEuBA°A');工頻噪聲信t/s工頻噪聲信t/s2、實驗結(jié)果0.10.080.060.040.02vm 0/U-0.02-0.04-0.06-0.08-0.1三、退化數(shù)據(jù)的生成、顯示與保存1、實驗代碼及說明clc;closeall;clear;fs=360;load('ecgdata.mat');x=mydata;noise=0.1*sin(2*pi*50*(0:length(x)-1)/fs);x1=x'+noise;x1=x1';%x1xa0A%^"A,Cinput.datf瓦吻壬’Ci€?—總y紡￡i?dsp總瓦N=1024;n=0:N-1;t=n/fs;plot(t,x1);xlabel('t/s')ylabel('U/mv')2、實驗結(jié)果

1.210.80.61.210.80.60.4vm0.2/U0-0.2-0.4-0.6-0.8四、干擾信號頻率的檢測1、 實驗代碼及說明%干擾信號頻率的檢測y=xcorr(x,x);%對信號進(jìn)行自相關(guān)運算y1=fft(y,N);%對信號進(jìn)行快速Fourier變換y2=fftshift(y1);%將零頻點移到頻譜的中間%t1=n*fs/N;f1=n*fs/N-fs/2;%頻率序列%figure(4)%plot(t1,abs(y1))figure(4)plot(f1,abs(y2))%繪出隨頻率變化的振幅title('檢測干擾信號的頻率')xlabel('頻率/Hz')%標(biāo)注橫坐標(biāo)ylabel