文档介绍：“数字信号处理课程设计”任务书
题目5
基于Matlab测速仪设计
主要
内容
利用离散付里叶变换进行频谱分析,设计数字滤波器组,并对滤波器组加窗降低副瓣,通过频域方法测量速度。
设计
要求
产生输入回波信号及加性噪声信号。
计算回波频率偏移于目标速度的对应关系。
按技术指标要求对输入信号进行傅立叶变换,对输入信号进行频域分析。
写出所设计的窄带滤波器组的系统函数并显示出频率响应曲线。
设计适当的加权窗函数,写出设计过程,画出加权后滤波器频率响应曲线
正确显示信号频谱和对应的滤波器响应间的关系。
采用门限等方法确定并显示目标速度。
主要
仪器
设备
1、计算机1台,安装MATLAB软件
主要
参考
文献
[美]数字信号处理——使用MATLAB[M].西安:西安交通大学出版社,2002.
课程设计进度计划(起止时间、工作内容)
本课程设计共安排7个题目,这是其中题目之一。整个课程设计共45学时,,具体进度如下:
8学时复习题目相关知识,掌握实现的原理;
20学时用MATLAB语言实现题目要求;
9学时进一步完善功能,现场检查、答辩;
8学时完成课程设计报告。
课程设计开始日期
课程设计完成日期
课程设计实验室名称
信号与信息处理实验室
地点
实验楼3-503
资料下载地址
目录
概述…………………………………………………………………………4
目的………………………………………………………………………………………4
相关知识简介………………………………………………………………4
背景简介…………………………………………………………………………………4
多普勒频移………………………………………………………………………………4
3、程序中的相关计算………………………………………………………………………5
4、测速仪的技术规格………………………………………………………………………6
5、设计内容…………………………………………………………………………………6
6、测量方法…………………………………………………………………………………6
设计过程……………………………………………………………………7
设计步骤…………………………………………………………………………………7
2、设计流程图
3、程序………………………………………………………………………………………7
实验结果及分析……………………………………………………………12
实验结果…………………………………………………………………………………12
总结…………………………………………………………………………15
参考文献资料…………………………………………………………………………………………………………………………16
一、概述
1、目的:
熟悉DFT的基本性质,利用离散付里叶变换对信号和系统进行频域分析;
熟悉并加深对采样定理的理解;
设计数字滤波器组,实现对存在加性干扰的时域离散信号的滤波;
对滤波器组进行加权设计,降低副瓣,通过频域方法测量速度。
相关知识简介
背景简介:
车辆监测用测速雷达是依据多普勒效应原理实现的。由雷达发出一束微波,遇被测目标(车辆)时微波被反射回来,再由雷达接收反射波。如果目标相对于雷达有距离上的运动,反射波的频率将与发射频率发生差异,而这种差异的大小正比于目标与雷达的相对运动速度。于是,雷达通过检测反射波频率和发射波频率的差,就可以计算出被测车辆的移动速度。
多普勒频移:
发射信号表示为:
回波信号:
回波与发射信号之间有固定相位差:
当目标与雷达之间有相对运动时,则距离R随时间变化:
由于通常雷达和目标间的相对运动速度v,远小于电磁波速度c,故时延:
相位差:
频差(多普勒频移):
3、程序中的相关计算
测速范围: 精度:
70km/h ------ 150km/h 5km/h
换算: ------
fd: 606Hz ------ 1300Hz
wp=2*pi*f/Fs=*pi
ws=2*pi*f/Fs=*pi
Bt=2*pi*f/Fs=*pi=ws-wp
Fs=4~5*fd
带通滤波器的设计原理
一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带,例如在通带内没有增益或者衰减,
  
有源带通滤波器电路
并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉