文档介绍：《机械测试信号处理》实验报告实验目的掌握数字信号处理的基本方法,设计程序实现信号自相关函数的计算。巩固数字信号滤波的原理和方法,掌握基本的数字滤波器设计方法。巩固数字信号滤波的原理和方法,掌握基本的数字滤波器设计方法。实验内容设计程序实现给定振动信号自相关函数的计算。设计滤波程序,并对给定的振动信号进行滤波(低通)。根据调制信号的解调原理设计数字信号处理程序,任选一种方法实现对给定调幅信号的解调或调频信号的解调。实验原理信号的自相关函数(无偏估计)的算法1)直接公式法2)间接法(谱密度法)先将x(n)(n=1,2,…,N)增加N个零点,使x(n)变为2N项用FFT法求出x(n)(n=1,2,…,2N)傅立叶变换X(k)(k=1,2,…,2N)。利用公式:G(k)=|X(k)|2/N(k=1,2,…,2N)。对G(k)作IFFT,得Rx0(r)(r=1,2,…,2N)。取Rx0的前一半(即r=1,2,…,N),乘以N/(N-r),得到Rx(n)(n=1,2,…,N)即为所求。信号数字低通滤波的算法确定相关的参数(通带频率fp,波动Ap,阻带频率fs,阻带衰减As)。将这些参数归一化,然后利用映射函数及相应的Butterworth公式得到阶数N和截至频率Wc,然后利用matlab的buttap函数得到模拟低通滤波器的原型H(s)。利用双线性变化得到数字低通H(z),画出相应的频谱图。使用滤波函数filter进行滤波,并得到滤波信号图。信号的Hilbert解调算法对于调幅信号AM来说,对原始信号x(n)(n=1,2,…,N)作FFT得到X(k)(k=1,2,…,N),其中k=N/2,…,N对应的是负频率部分。令Z(k)=对Z(k)作IFFT,得到x(n)的解析信号z(n)。对z(n)进行包络处理即可。对于调频信号FM来说,就是先对其求导,再应用Hilbert滤波。实验数据轴承的振动信号,。数据长度8k;采样频率20kHz;滤波频率10kHz;转速n=1600(r/min)。调频信号,。数据长度为2048;采样频率为2kHz;调频信号,。数据长度为2048;采样频率为2kHz;实验源程序及处理结果说明:程序使用的语言是matlab,除滤波器使用了少量的matlab专用信号处理函数外,其余都是可以稍加改动即可在别的语言环境下实现的。自相关函数的源程序两种算法的程序如下:1)直接公式法%theauto-correlationfunction1%unbiasedfunctioncorr(x)N=length(x);x=[x.',zeros(1,N)];Rx=zeros(1,2*N-1);form=-(N-1):(N-1)forn=1:(N-abs(m))Rx(N+m)=Rx(N+m)+x(n)*x(n+abs(m));endRx(N+m)=Rx(N+m)/(N-abs(m));endi=-(N-1):(N-1);subplot(2,1,1),plot(x),xlabel('n'),ylabel('原始信号x'),gridonsubplot(2,1,2),plot(i,Rx),xlabel('m'),ylabel('自相关函数Rx'),gridon2)功率谱密度法(间接法)%theauto