滤波实验报告.pdf
信号采样与恢复过程中的混叠及其滤波
一、实验目的:
(1)理解连续时间信号的采样与恢复过程;
(2)掌握采样序列的频域分析和滤波,信号的恢复,掌握Shannon采样定理;
(3)学会利用MATLAB软件分析信号采样、滤波与恢复的过程。
(4)学会FIR滤波器的简单设计方法
二、实验内容:
给定原始信号如下式所示:
f(t)10.5sin2ft0.2sin2ft,
12
其中,f,f是信号原始频率(本实验中为自选常数,为低频,为高频)。确定一个ff
1212
采样频率对ff(t)进行采样,再将采样得到的序列进行DFT,画出过程中各信号的图形。
s
进行频域高、低频滤波,再反变换得出处理后恢复出来的信号。将实验过程中得到的图
形与理论图形进行比较,发现不同点并加以解释。
三、实验过程:
先选定f1=50hz、f70Hz,则原始信号表示为:
2
f(t)10.5sin(250t)0.2sin(270t)
1、原信号时域截取:
因为在计算机中只能计算离散的点列,若要用MATLAB处理图形,只能先对信号进行
截取和采样。本实验选定矩形截取窗口的宽度为原信号周期的m倍,m为正整数。所以画
出截取后的信号图像为
1
v1.0可编辑可修改
图1截断后的信号图像
原信号中低频为50Hz,高频为70Hz,取采样频率为3倍的ff,即
s2
fs370Hz210Hz50和70的最大公约数为10,所以原信号的最小正周期为1/10s,
。
这里取m为3(即取窗口函数的宽度为3/10s),相应的采样点数Nc=1400.342,所以窗
口函数为
10t0.3s
t
0其他
其图像如图2所示,其傅立叶变换图像如图3所示,其公式如下:
sin(0.5)
Ftej/2,其中0.3s
0.5
2
v1.0可编辑可修改
图2窗函数图3窗函数傅里叶变换(CTFT)