加噪声信号处理的设计.doc

目录 TOC \o 1-5 \h \z 1财難 1 2鮮原J里 1 HYPERLINK \l bookmark2 \o Current Document \h 2.1信号抽样 1 HYPERLINK \l bookmark3 \o Current Document \h 2.2加性高斯0噪声 1 HYPERLINK \l bookmark4 \o Current Document \h 2.3 基 2-FFT 算法 2 HYPERLINK \l bookmark10 \o Current Document \h 3建立模型描述 4 HYPERLINK \l bookmark11 \o Current Document \h 3.1模拟信号抽样模型 4 HYPERLINK \l bookmark12 \o Current Document \h 3.2基2-FFT计算点数确定 4 HYPERLINK \l bookmark13 \o Current Document \h 3.3程序流程图 5 HYPERLINK \l bookmark19 \o Current Document \h 4源程序代码 6 HYPERLINK \l bookmark20 \o Current Document \h 5调试过程及结论 8 6 ■题 10 HYPERLINK \l bookmark23 \o Current Document \h 7心得体会 12 HYPERLINK \l bookmark24 \o Current Document \h 8 12 附录 12 加噪声信号处理的设计 1技术要求 系统的输入信号为冰)=$叫/11州+ 8叫42刪，受到一个商斯白噪声信号的丁扰，丁?扰 信号为A3 * randn(size(ty)，利用FFT算法对系统的输出信号;y⑺二x⑺+ *厂繼加0^(0)进 行处理并分析。确定FFT计算的点数，绘岀系统受到干扰后输出信号时域波形图和有干扰 情况下信号的频谱图。 2基本原理 2. 1信号抽样 一个在频谱中不包含有大于频率九的分量的有限频带的信号，由对该信号以不大于1/2人, 的时问问隔进行抽样的抽样值唯一地确定，这个定理被称为香农抽样定理。 时域采样定理从采样信号X(z)恢复原信号/(z)必需满足W个条件： /(0必须是带限信号，即信号的频谱F(./w)的频带是有限的，或者说在信号中不也 含有的频率分量。 取样频率不能过低，抽样频率大于或至少等于最高信号频率的两倍，即满足 2vvw (或/^2人,)。 这里面W倍信号所含的最高频率2九=//T是最小的抽样频率，称之为奈奎斯特抽样 频率，或称为香农抽样频率；它的倒数l/2/w称为奈奎斯特抽样问隔，或称秃农抽样问隔。 2.2加性高斯白噪声 加性高斯0噪声是最基本的噪声与干扰模型，是分析信道加性噪声的理想模型，加性 高斯白噪声(AWGN)从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布 在很宽的频带范围内。高斯白噪声的概念，”白”指功率谱恒定，高斯指幅度取各种值时的 概率p （X）是高斯函数。加性高斯白噪声在通信领域中指的是一种各频谱分量服从均匀分布 （即白噪声），且幅度服从高斯分布的噪声信号，因其可加性、幅度服从高斯分介且为白 噪声的一种而得名。该噪声信号为一种便于分析的理想噪声信号，实际的噪声信号往往只 在某一频段内可以用高斯白噪声的特性来进行近似处理。由于AWGN信号易于分析、近 似，因此在信号处理领域，对信号处理系统（如滤波器、低噪音高频放大器、无线信号传 输等）的噪声性能的简单分析（如：信噪比分析）中，一般可假设系统所产生的噪咅或受到 的噪咅信号干扰在某频段或限制条件之卜*是高斯0噪声。加性高斯白噪声只是白噪声的一 种，另宥泊松白噪声等。 2. 3基2-FFT算法 DFT （离散傅里叶变换）在数字信号处理中有着重耍的作用，DFT的定义式 /V-I x（k）=（幻（1）在所有复指数值值全部已 n=0 算好的情况下，耍计算一个％（幻需耍ZV次复数乘法和yv-1次复数加法，算出的全部TV点 %（幻共需yv2次复数乘法和/v（yv-i）次复数加法，即计算量是与/V2成正比的，故其计算量 非常人，快速傅里叶变换FFT是实现DFT的-?种快速算法。 FFT主要利用DFT的旋转因子的周期性与对称性来减少运算量： 周期性：= W^n+N）k 对称性：f、：- 利用周期性与对称性，一方面可以在DFT的运算过程中把某些项进行合并，另一方面可以 把序列的DFT分解成若干短序列的DFT,因而可以人人减少运算量。常见的FFT算法有 两人类，一类是按吋间抽取的FFT算法（简称DIT-FFT），另一?类是按频率抽取的FFT算 法（简称D1F