文档介绍：精品设计
燕山大学
课程设计说明书
题目: 时频信号分析器设计
学院(系): 电气工程学院
年级专业:
学号:
学生姓名:
指导教师:
教师职称:
电气工程学院《课程设计》任务书
课程名称: 数字信号处理
基层教学单位: 指导教师:
学号
学生姓名
(专业)班级
设计题目
9、时频信号分析器设计
设
计
内
容
产生如下4种信号:频率为5Hz,采样频率为100Hz的正弦采样信号x;将信号x混有随机噪声后的带噪信号;x的频谱信号;带噪信号的频谱信号
设
计
要
求
设计良好的人机界面,每个按键对应一种波形
参
考
资
料
数字信号处理方面资料
MATLAB方面资料
周次
前半周
后半周
应
完
成
内
容
查阅资料;
拟定设计方案;
熟悉相关应用软件。
理论计算或编写软件;
完成各部分设计内容;
撰写课程设计报告。
指导教
师签字
基层教学单位主任签字
说明:1、此表一式三份,系、学生各一份,报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科
目录
第一章摘要 4
第二章数字信号处理基础知识 4
4
5
第三章 MATLAB中的图形用户界面设计 5
GUI设计原则 6
GUI设计步骤 6
GUI的实现 6
时频分析器界面设计 7
第四章时频信号分析器原信号的产生 7
7
频率为5Hz,采样频率为100Hz的正弦采样信号X 8
X带燥信号产生 8
X的频谱信号产生 9
X带燥信号的频谱信号 9
第五章 MATLAB仿真结果 10
各源信号MATLAB仿真结果 10
13
17
心得体会 17
参考文献 18
时频信号分析器设计
。
第一章摘要
信号处理已经应用到许多不同的领域和学科中,随着社会的发展对信号的分析处理技术有着越来越高的要求,尤其是信号的频谱分析显得更加重要,所以对信号频谱的分析与研究是十分重要的。信号频谱分析是将信息源发出的信号强度按频率顺序展开,使其成为频率的函数,并考察变化规律,称为频谱分析。频谱分析主要是分析信号是由哪些频率的正弦信号叠加得到的,以及这些正弦信号的振幅。时频信号分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器,再经由同步的多工扫描器将信号传送到荧屏上。
第二章有关数字信号处理知识
对连续时间信号进行数字处理,必须首先对信号进行采样,从而将信号离散化。
取样器一般有电子开关S(t)组成,信号采样及数学模型如图3-1所示。开关每隔T秒
短暂的闭合一次,接通连续时间信号,实现一次采样。若每次开关闭合时间为τ(τ<<T),
则电子开关S(t)等效为宽度为τ,周期为T的单位脉冲串P(t),采样信号就为原信号
与P(t)相乘的结果。采样器输出每一脉冲的幅度等于该脉冲所在时刻相应的连续时间信号的幅度,既这组脉冲信号的幅度被原来的连续时间信号所调制,这种信号没称为采样信号。
Xa(t)S(t) Xa^(t)
图3-1采样过程
理想的采样则是Xa(t)与P(t)相乘的结果,用公式表示为
式(3--1)
(1)对连续信号进行等间隔采样形成采样信号,采样信号的频谱是原连续信号的频谱以
采样频率为周期进行周期性的延拓形成的。
(2)设连续信号是带限信号,最高截止频率为fc,如果采样角频率fs≥2fc,那么让采
样信号通过一个增益为T,截止频率为fs∕2的理想低通滤波器,可以唯一的恢复出原连
续信号。否则fs<2fc,会造成采样信号中的频谱混叠现象,不可无失真的恢复原连续信号。就是说取样频率应当不小于带限信号频率上限的2倍才可保证还原时信号不失真。
式(3--2)
信号频谱分析是将信息源发出的信号强度按频率顺序展开,使其成为频率的函
数,并考察变化规律,称为频谱分析。频谱分析主要是分析信号是由哪些频率的正弦信
号叠加得到的,以及这些正弦信号的振幅。时频信号分析仪的功能为在同一瞬间显示频
域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器,再经
由同步的多工扫描器将信号传送到荧屏上。
第三章 MATLAB中的图形用户界面设计