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1、成绩一、信号的产生和读取a.在MATLAB命令窗口，产生有17、62、153Hz三个频率成分的正弦信号，自行决定各个频率成分的信号幅值，并添加高斯噪声，噪声幅值为最低信号的一半。试用合适的窗口显示绘图。答：clc;clear;f1=17;f2=62;f3=152;%定义三个频率成分；fs=1000;N=1000;t=0:(1/fs):(N-1)*(1/fs);%定义时域绘图点s=f3*sin(2*pi*f1*t)+f2*sin(2*pi*f2*t)+f1*sin(2*pi*f3*t);%定义正弦信号noise=f1/2*randn(1,N);%
2、定义高斯噪声y=s+noise;%添加高斯噪声plot(t,y);%绘图显示b.用“开始-所有程序-附件-娱乐-录音机”记录一段声音，并保存在D盘input_data文件夹下，存为A1.wav文件；再用MATLAB命令打开并读取该文件，并选择合适窗口绘制该信号波形。答：clc;clear;[y,Fs]=wavread('D:input_dataA1.wav');%读出信号，定义采样率和采样位数。sigLength=length(y);%信号长度halflength=floor(sigLength/2);%取数值最近的整数t=(0:sigLe
3、ngth-1)/Fs;%时域绘图点figure;plot(t,y);xlabel('Time(s)');%绘制时域波形图title('时域波形图');sound(y,Fs);%声音重现二、对于差分方程描述的系统，求出其频率特性H(ejω)，并画出其幅度和相位曲线。答：移项得到：将上式进行Z变换：得到系统函数：用MATLAB画出幅度和相位曲线，命令为：clc;clear;[H,w]=freqz([1,2,1],[1,0.5,0.25]); subplot(2,1,1),plot(w,abs(H));subplot(2,1,2),plot(w,an
4、gle(H)); 三、滤波器设计a.设计一个低通切比雪夫I型滤波器，通带边界频率为5kHz，通带波纹度小于1dB，阻带边界频率12kHz，组带衰减率为30dB。绘制该滤波器的频率响应和脉冲响应图。答：设计滤波器clcclearFs=50000;%采样频率rp=1;rs=30;%通带波纹度和阻带边衰减率f1=5000;%f1：通带截止频率f3=12000;%f3：阻带截止频率wp=2*f1/Fs;ws=2*f3/Fs;%低通滤波[n,wn]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs);%设计切比雪夫滤波器；[bz1,az1]=cheby1(n,w
5、n,wp,'low');[h,w]=freqz(bz1,az1,512,Fs);%查看滤波器的频率响应h=20*log10(abs(h));figure(1)plot(w/pi,h)xlabel('幅频/Hz');ylabel('幅度/dB');title('低通滤波器频率响应');figure(2)[n2,Wn2]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs);[num2,den2]=cheby1(n2,rp,Wn2);impz(num2,den2);title('低通滤波器的单位脉冲响应h(n)');%低通滤波器的单位脉冲响应h(n)b.用函
6、数fir1设计低通有限冲击响应滤波器，通带波纹度不大于1dB，阻带衰减率不小于50dB，自行决定通带、阻带边界频率。滤波器阶数n选取20阶、80阶，采样频率设为1kHz。答：clcclearn1=20;n2=80;rs=50;wp=0.3*pi;%通带截止频率;ws=0.6*pi;%阻带截止频率;db=ws-wp;%计算过渡带宽度bet=0.1102*(rs-8.7);%计算凯塞窗的控制参数%β=0，rs＜21;%β=0.5842*(rs-21)0.4+0.07886*(rs-21),50≥rs≥21;%β=0.1102*(rs-8.7)，rs
7、＞50wc=(wp+ws)/2/pi;%计算理想低通滤波器通带截止频率hn1=fir1(n1,wc,kaiser(n1+1,bet));%调用firl函数计算低通FIRDF的h(n)hn2=fir1(n2,wc,kaiser(n2+1,bet));figure(1);freqz(hn1,1);grid;axis([0,1,-100,10]);grid;xlabel('归一化频率(×π)');ylabel('幅度/dB');title('20阶滤波器相频特性及幅度特性曲线');figure(2);freqz(hn2,1);grid;axis([0
8、,1,-100,10]);grid;xlabel('归一化频率(×π)');ylabel('幅度/dB');title('80阶滤波器相频特性及幅度特
