实 验 报 告 实验名称: 信号滤波 课程名称: 数字信号处理 院 系 部: 电气与电子工程学院 专业班级:信息 1002 学生姓名:王萌 学 号: ********** 同 组 人: 实验台号: 指导教师:范杰清 成 绩: 实验日期: 2012
30 华北电力大学(北京) 一、实验目的 综合应用信号频谱分析和数字滤波器设计的知识,实现信号的滤波
加深理解信号时域和频域分析的物理概念,理解设计指标的工程概念,认识不同类型滤波器的特性和适用范围
二、实验原理 首先对待滤波的信号进行频谱分析,观察信号频率分布的规律,从而确定数字滤波器的类型(FIR 滤波器、IIR 滤波器、自适应滤波器、小波滤波器等)
在加性噪声的情况下,若信号的频谱与噪声的频谱基本不重叠,可以采用频率选择滤波器(FIR 滤波器、IIR 滤波器)
若信号的频谱与噪声的频谱重叠较多,可以采用自适应滤波、小波滤波等
若为乘性噪声,可以根据同态滤波的原理对信号进行预处理,然后再按照加性噪声的情况处理
在确定了数字滤波器类型后,还需要根据信号时域特性、频域特性、或时频特性确定滤波器的设计参数,设计出相应的数字滤波器
最后,利用该数字滤波器对信号进行滤波,在时域和频域观察信号滤波的主观及客观效果
若主观及客观效果满足要求,说明分析过程和滤波方法正确有效,若不满足要求,需要重新分析和设计
三、 实验内容 1
对周期方波信号进行滤波
(1)生成一个基频为 10Hz 的周期方波信号x(t)
(2)设计一数字滤波器,滤去该周期信号中 40Hz 以外的频率成分,观察滤波前后信号时域波形及频谱
(3)若该信号x(t)淹没在噪声中(随机噪声用 randn((1,N)生成),试用 filter 函数滤去噪声
解答: 滤波前的时域波形 Fs=1000; %采样频率 T=1/10; %采样长度 t=0:1/Fs: