數(shù)字信號(hào)處理三級(jí)項(xiàng)目

程學(xué)院 燕山大學(xué)多頻窄帶數(shù)字信號(hào)處理仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)號(hào)處理燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院多頻窄帶數(shù)字信號(hào)處理仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)園葉、陳敏摘要窗函數(shù)，分別是矩形窗、哈明窗、漢寧窗、布萊克曼窗。最后本器指標(biāo)自動(dòng)完成濾波器設(shè)計(jì)的功能、四種濾波功能以及個(gè)步驟的本次數(shù)字信號(hào)三級(jí)項(xiàng)目是教改后用于幫助同學(xué)理解數(shù)字信號(hào)的理論和提高處理解決問(wèn)題的能力而設(shè)立的，主要是利用數(shù)字信號(hào)的理論結(jié)合編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)多頻窄帶數(shù)字信號(hào)處理仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)。目前的軟件解決數(shù)字信號(hào)處理的有很多，但是由于其處理都是集成的，同時(shí)給我們的使用帶來(lái)一定的不便性，對(duì)于我們理解信號(hào)處理過(guò)程和定制我們需要的信號(hào)處理軟件沒(méi)有參考價(jià)值。故我們選擇燕山大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院研究報(bào)告正文A模擬信號(hào)采集模塊：完成對(duì)模擬信號(hào)的采樣、量化，使信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)。B顯示模塊：完成對(duì)信號(hào)的時(shí)域和頻域顯示，以便于對(duì)信號(hào)的頻譜和時(shí)域分布C濾波器模塊：根據(jù)模擬信號(hào)生成的數(shù)字信號(hào)的頻域特點(diǎn)確定要完成的濾波指濾波器進(jìn)行最后要完成的濾波過(guò)程。D濾波模塊：系統(tǒng)的最后一步，完成對(duì)要求濾除的信號(hào)頻率的濾除和有用頻率生成數(shù)字濾波器指生成數(shù)字濾波器指標(biāo)號(hào)采集模塊顯示模塊濾波器模塊2各模塊設(shè)計(jì)2.1模擬信號(hào)采集模塊知，信號(hào)可以無(wú)失真的還原原模擬{inti;{ARRAYI[i]=0.0;}}實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的時(shí)域和頻域顯示。考慮到信號(hào)包含實(shí)部和虛部，因此程序編寫(xiě)時(shí)為了方便，選擇將一個(gè)信號(hào)用實(shí)部和虛部表示。因此顯示的時(shí)候就出現(xiàn)了兩種情況，時(shí)域顯示和頻域顯示，信號(hào)不同域波形需要不同的求模函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)/*取模函數(shù)，主要用來(lái)對(duì)時(shí)域信號(hào)的取模*//*取模函數(shù)，主要用來(lái)對(duì)頻域信號(hào)的取模*//*畫(huà)圖程序，用以畫(huà)窗函數(shù)的時(shí)域圖*/kk表示濾波器類(lèi)型*//*畫(huà)圖程序，用以畫(huà)函數(shù)的時(shí)域和頻域的圖型*/示所控制的畫(huà)圖函數(shù)的高度*/計(jì)。窗設(shè)計(jì)的基本思想是，首先選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)睦硐脒x頻濾波器(它總是具有一個(gè)非因果，無(wú)限持續(xù)時(shí)間脈沖響應(yīng))，然后截取(加窗)它的脈沖響應(yīng)得到c 程學(xué)院 個(gè)因果的線性相位濾波器，它的h(n)長(zhǎng)度為N，必須有：l0,其他2h(n)=h(n)w(n)dwn=〈(關(guān)于a對(duì)稱(chēng)，0共n共N-1l0,其他因果FIR濾波器響應(yīng)H(ejo)由H(ejo)和窗響應(yīng)W(ejo)的周期卷dH(ejo)=H(ejo)張W(ejo)=1W(ej入)H(ej(o-入))d入-冗常用的窗函數(shù)有矩形窗、巴特利特(BARTLETT)窗、漢寧(HANNING)窗、海明(HAMMING)窗、布萊克曼(BLACKMAN)窗、凱澤(KAISER)度N標(biāo)h(n)=Wn(n)*Hd(n)物理可實(shí)現(xiàn)的單位脈沖響應(yīng)h(n)「(「(N-1)]「(N-1)]N入Ws，Wp確定窗函數(shù)as=21?Nas=44?Nas=53?Nas=74?N矩形窗漢寧窗布萊克窗窗wn(n)YYYYYn通、帶阻四種，故需要四個(gè)能產(chǎn)生理想逼近單位響應(yīng)函數(shù)的子函數(shù)。查閱資料可知，對(duì)于高通濾波器函數(shù)來(lái)說(shuō)，其理想頻率響應(yīng)H(ejo)和理想單位脈沖響應(yīng)d函數(shù)H(n)分別為：dH(edl0 程學(xué)院 對(duì)于帶通濾波器函數(shù)來(lái)說(shuō)，其理想頻率響應(yīng)H(ejo)和理想單位脈沖響應(yīng)函數(shù)dH(n)分別為：d(-j(N-1)o/2(-j(N-1)o/2dl0lh其它hn)=d"(n-N-1)2對(duì)于帶阻濾波器函數(shù)來(lái)說(shuō)，其理想頻率響應(yīng)H(ejo)和理想單位脈沖響應(yīng)函數(shù)dHd(n)分別為：(-j(N-1)o/2(-j(N-1)o/2dl0lh其它d"(n-N-12)d數(shù)HDN(),HDN1(),HDN2(),HDN3程()序。nforiin;i++)/*時(shí)域加窗處理*/HriHdi*wn[i];}程學(xué)院設(shè)計(jì)的單位脈設(shè)計(jì)的單位脈沖響應(yīng)h(n)線性卷積濾波后y(n)截?cái)嗵幚聿杉盘?hào)x(n)許多我們不想性卷積的得到for(I=0;I<NN;I++)/*對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行截?cái)嗵幚?/}在信號(hào)的分析過(guò)程中，對(duì)于時(shí)域頻域之間的轉(zhuǎn)換，我們的設(shè)計(jì)思路是以3濾波實(shí)現(xiàn)3.1低通濾波(程序見(jiàn)附錄)程學(xué)院程學(xué)院程學(xué)院程學(xué)院3.3帶通濾波(程序見(jiàn)附錄)程學(xué)院程學(xué)院3.4帶阻濾波(程序見(jiàn)附錄)程學(xué)院程學(xué)院4項(xiàng)目結(jié)論與感想在這次分組開(kāi)展的研究中體現(xiàn)的淋漓盡致。男生熱愛(ài)鉆研，沖勁十足，是小組攻堅(jiān)的信心來(lái)源和決斷力來(lái)源；女生心思細(xì)膩，做事謹(jǐn)慎，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決我們學(xué)到了別人知道但自 程學(xué)院 參考文獻(xiàn)/*本程序可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的低通、高通、帶通、帶阻的濾波*/p數(shù)的長(zhǎng)度*/floatARRAYR[MAX],ARRAYI[MAX],DfCvAR[MAX],DfCvAI[MAX],MODULUS[MAX],MODULUS1[MAX],Hr[MAX],Hi[MAX],Hd[MAX],wn[MAX];Sllmain()/*主程序開(kāi)始*/{inti,m,n,fff,nn,kk,I,LL,lll;/*as表示阻帶最小衰減,lll表示循環(huán)卷積的點(diǎn)數(shù)*/示低通,高通,帶通,帶阻理想逼近函數(shù)*/voidConvolution_LLL();APH頁(yè)-17- sif(fff<=2)/*選擇測(cè)試濾波器函數(shù)*/}L}INN{Hr[i]=Hd[i]*wn[i];Hi[i]=0.0;}/*時(shí)域加窗處理*/{arrayr[I]=Hr[I];arrayi[I]=Hi[I];}foriini{Hk[i]=sqrt(pow(Hr[i],2)+pow(Hi[i],2));}/*加窗處理后的頻域幅值*/{Hkxw[i]=20*log10(Hk[i]);}GetModu1(DfCvAR,DfCvAI,lll);/*響應(yīng)函數(shù)的模值*/lllfor(I=0;I<NN;I++)/*對(duì)濾波信號(hào)進(jìn)行截?cái)嗵幚?/{}NGetModu2(DfCvAR,DfCvAI,NN);頁(yè)-18-程學(xué)院}/*主程序結(jié)束*//*畫(huà)圖程序，用以畫(huà)窗函數(shù)的時(shí)域圖*/{{xw[i]=abs(xw[i]);}{lineto(30+i*3,30+xw[i]*3);}NDOW}{濾波器的上下邊帶阻帶通帶截止頻率*/if(fff==3||fff==4)/*設(shè)計(jì)帶通和帶阻濾波器的指標(biāo)*/{ {}}{}{}Bifas最小衰減選擇窗函數(shù)類(lèi)型*/{if(N%2==0)/*選擇窗函數(shù)的長(zhǎng)度，統(tǒng)一使用奇數(shù)點(diǎn)的窗函數(shù)*/{N=N+1;}}{{N=N+1;}}{{N=N+1;}程學(xué)院}{{N=N+1;}{N=N+2;}}{}{}{}}/*畫(huà)圖程序，用以畫(huà)函數(shù)的時(shí)域和頻域的圖型*/度*/{line(x+m*ii,y,x+m*ii,y-a[m]*high);} {inti;fori;i<N;i++){ifiaHd[i]=wc;}foriNi<n;i++){Hd[i]=0.0;}}voidHDNintnintN函數(shù)*/{inti;fori;i<N;i++){}foriNi<n;i++){Hd[i]=0.0;}}voidHDNintnintN函數(shù)*/{inti;fori;i<N;i++){}foriNi<n;i++){Hd[i]=0.0;}}voidHDNintnintN函數(shù)*/{inti;fori;i<N;i++){}foriNi<n;i++){Hd[i]=0.0;}}{inti; {if(i<N)wn[i]=1.0;}}{inti;{}}{inti;{}}{inti;{}}/*取模函數(shù)，主要用來(lái)對(duì)時(shí)域信號(hào)的取模*/l{inti;forii<ll;i++){if(b[i]==0){MODULUS1[i]=a[i];}}}/*取模函數(shù)，主要用來(lái)對(duì)頻域信號(hào)的取模*/{inti;{}}/*信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)*/ {inti;{}{inti;{}}/*線性卷積函數(shù)*/{floaty1[MAX],h1[MAX],x1[MAX];{h1[i]=h[i];}{x[p]=x[p];}{{}}{DfCvAR[n]=y1[n];DfCvAIn=0.0;}}/*********************DFTFFT********************/{{ {}ifs/*IDFT*/{DfCvAI[k]=DfCvAI[k]/N11;}}}{j=LH;{if(i<j){i1=i;j1=j;tr=AR[i1];ti=AI[i1];AR[i1