吉林大学仪器科学与电气工程学院
College of Instrumentation & Electrical Engineering,Jilin University
信号分析与处理实践
实习报告
姓 名 李沣儒 班 级 651201 学 号 65120111 专 业 测控技术与仪器 指导教师 田宝凤
信号分析与处理实践实习报告
学生姓名 李沣儒 班级学号 651201 指导教师 田宝凤 所在专业 实习时间 实习地点 （一）实习目的 1、加深对信号系统与信号处理理论的理解，学会信号处理的基本知识和方法，并在基本技能方面得到系统训练； 2、熟悉MATLAB编程环境，掌握MATLAB编程基本技能，以及程序调试仿真方法，能够采用MATLAB语言和工具进行信号处理； 3、掌握现代信号分析与处理技术，包括信号频谱分析和数字滤波器（FIR、IIR）设计，学会信号处理系统设计与系统功能检测的基本方法； 4、将理论知识与实际应用结合，提高学生解决实际问题的动手能力，为信号系统与信号处理知识的应用、后续专业学习以及今后从事相关科学研究和实际工作打下坚实基础。 测控技术与仪器 2014.6.30-2014.7.9 李四光实验楼444 （二）实习内容 要求:用语言简要描述每个部分的实习内容，不用写出具体实现程序，但要给出每个内容对应主要知识点、实现方法、实验结果及分析。（不够可加页） 1、Matlab编程基础 ①在matlab中可以用help来实现对函数的了解 ②了解了sin,cos,sinc,square,exp等函数的用法 ③了解了plot,stem,figure,subplot,title，逗号，冒号等matlab常用功能的用法 ④扩展内容，探究了conv的用法，并用频域相乘（用到了fft）和公式法验证了conv函数的正确性 2、信号频谱分析 ①了解了FFT和ffshift的用法 ②通过fftshift之后的频谱横坐标需从负半轴开始，并使其长度与变换后的长度相同 ③在画频谱时需用abs和angle两个函数 ④在用fft时，采样的频率需要至少大于信号频率的两倍，否则会发生混叠现象，并且采样长度需要是周期的整数倍，否则会发生泄漏现象。 ⑤扩展内容，调研了窗函数的用法，并研究了加不同的窗函数的泄漏现象，相对来说，矩形窗和不加窗的频谱较为接近。但若是原信号已经泄露，汉宁窗泄漏现象较为小 ⑥在进行fft变换时要根据理论计算乘上一个相应的系数，确保fft的正确性 3、数字滤波器设计 ①设计FIR滤波器，需要用fir1来设计，在用fir1时，同时可以设定设计出来的滤波器是低通高通还是带通带阻，其中的N可用M0=ceil(11*pi/B);M=M0+mod(M0+1,2);两条语句来执行 ②在设计完滤波器之后，需要用filter进行滤波，如果设设计的滤波器为h，则用filter(h,1,x)来滤波，即fir1设计出的滤波器只有分母项，分子项为1 ③在设计完滤波器后，可以用freqz来看滤波器的频率特性。 ④在做高通或者带通的时候低频部分如果过渡带取得太小的话，会导致滤波器设计的不正确，或者是群时延比较明显 ⑤在做IIR滤波器时，用buttord来设计滤波器的N和Wc，用butter来设计滤波器，最终得出的有分母b和分子a，再用filter进行滤波 ⑥对于心电信号，需要先用load来读取老师给的文件，再把xindiandata取转置后进行，加噪声和滤波 ⑦判断滤波器的设计，可以通过观察滤波器的频率特性来看 ⑧判断滤波的结果，通过频谱分析和对滤波后信号的观察，即可看出结果 4、综合应用设计 ①对于wav的读取使用wavread的函数，在滤波后使用wavwrite函数写出滤波后的文件，然后可以从听觉上来辨别滤波的好坏，其中wavwrite中的f需要和原文件的采样率相同,或者用sound函数不需输出便可听滤波后声音。当然输入输出的时候均需取转置 ②判断滤波的结果，通过频谱分析和对滤波后信号的观察，即可看出结果 ③本次滤波采用的是fir1滤波器 （三）实习总结 要求:对整体“信号分析与处理实践”的实习内容进行总结，包括自我评价和心得体会。 信号分析与处理实践中首先学会的是matlab的用法，然后通过help来学习不同函数的用法，接着学习的是频谱分析，对信号的频谱分析可以有利于以后对滤波前后的频谱的对比进行观察滤波结果。滤波器的设计采用FIR滤波器滤波，同时观察滤波器的频率特性，滤波前后的频谱来比较滤波器设计的好坏。最后综合设计就是将前面的频谱分析和滤波器融合在一起。通过在此次实践学习了一些数字的方法来分析和处理信号。在此次实践中我比较能够自己学习，在老师介绍用哪些函数之后，能够通过matlab自带的help功能自助探究函数的使用，当遇到问题时，也先进行思考，经过一些思考后的改动后，如果还未做出，再去问老师和同学们。通过此次实践学习感觉到了，数字处理的方便和便捷之处，同时也学习到了学习使用matlab等软件的方法
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