畢業(yè)設計-基于matlab的信號波形與頻譜分析-文庫吧
2024-11-11 18:08 本頁面
【正文】 83。 8 編制回調(diào)程序 10 主界面 10 子界面 11 基于 MATLAB 信號處理工具箱的數(shù)字濾波器設計與仿真 11 帶通濾波器 設計實例 12 第 3 章 GUI 界面下噪聲信號的頻譜分析與實現(xiàn) 14 概述 14 MATLAB 信號處理工具箱介紹及功能 14 工具箱介紹 14 遼寧 科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 IV 頁 工具箱功能 15 通風機噪聲信號的采集方法 17 噪聲信號的頻譜分析 18 GUI 界面下噪聲頻譜分析的實現(xiàn) 19 結 論 22 致 謝 23 參考文獻 24 附錄 A 25 附錄 B 27 遼寧 科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 第 1 章 緒論 MATLAB 應用軟件 簡介 MATLAB 是一種功能強大的科學計算和工程仿真軟件，它的交互式集成界面能夠幫助用戶快速地完成數(shù)值分析、矩陣運算、數(shù)字信號處理、仿真建模、系統(tǒng)控制和優(yōu)化等功能。 MATLAB 將高性能的數(shù)值計算和可視化集成在一起，提供了大量的內(nèi)置函數(shù)，從而被廣泛地應用在科學計算、控制系統(tǒng)、信息處理等領域的分析、仿真和設計工作，而且利用 MATLAB 產(chǎn)品的開放式結構，可以非常容易地對 MATLAB 的功能進行擴充，從而在不斷深化對問題認識的同時，不斷完善 MATLAB 產(chǎn)品以提高產(chǎn)品自身的競爭能力。 MATLAB 語言采用與數(shù)學表達式相同的形式，不需要傳統(tǒng)的程序設計語言，因而不像其他高級語言那樣難于掌握。一般來說，用戶可以在極短的時間內(nèi)掌握MATLAB 解決簡單的問題，由 于 MATLAB 的這些特點，它現(xiàn)在已經(jīng)成為科研工作和工作仿真的高級助手。 MATLAB 是 mathworks 公司開發(fā)的，目前國際上最流行應用最廣泛的科學與共程計算軟件，它廣泛應用于自動控制、數(shù)字運算、信號分析、航天工業(yè)、汽車工業(yè)、計算機技術、圖像信號處理、財務分析、生物醫(yī)學工程、語言處理和雷達工程等各行各業(yè)，也是國內(nèi)外高校和研究部門進行許多科學研究的重要工具。 是它的最新版本，由于它具有強大的計算和繪圖功能 ， 大量穩(wěn)定可靠的算法和簡潔高校的編程語言，所以選用 環(huán)境中的 GUI 介面、SIMULINK 仿真環(huán)境來對信號進行頻譜分析 。 本文將以美國 Metso Automation MAX 公司的新一代 DCS 產(chǎn)品 MAX1000+plus為例討論如何利用 MATLAB 的仿真軟件包 SIMULINK 中的 SFUNCTION［ 1］ 和MAX1000+plus 系統(tǒng)中讀寫 DPU 參數(shù)的 Software Backplane(軟件背板 )［ 2］ 技 術實現(xiàn)虛擬 DPU 控制作用與 MATLAB 建立的仿真模型的連接，并用 的 GUI介面來進行通風機噪聲頻譜分析。 遼寧 科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 2 頁 課題研究 的 內(nèi)容 信號的頻譜分析 （ 1） 連續(xù)周期信號 已知一個連續(xù)周期信號 ， 在滿足一定條件下，可以通過傅立葉級數(shù)展開為一系列正弦信號的線性疊加。形狀不同的周期信號其區(qū)別在于它們各自不同基本頻率、不同諧波的幅度和相位的正弦信號組合而成。由此可見，如果能找到具有這三個特性的頻率函數(shù)，就能把該信號惟一地確定下來。從傅立葉級數(shù)展開式中可以觀察到，傅立葉系數(shù) 0()xkw 就是這樣的頻率函數(shù)，并可按下式求得： 000200 21( ) ( ) tT jk wTx k w x t e d tT ?? ? () 式中， T 是 周期信號的周期， 002/wT?? 是基本角頻率， K 是離散變量表示諧波的次數(shù)?？梢?, 0()xkw 是離散頻率的復函數(shù)，可表示為： 0()00( ) | ( ) | i k wX k w X k w e ?? () （ 2） 連續(xù)非周期函數(shù) 對于連續(xù)非周期信號，也可通過連續(xù)時間傅立葉變換（ CTFT），從上式中求得一個頻率函數(shù) X（ W），在頻域對信號進行分析，即 ( ) ( ) jwtx w x t e d t? ???? ? () （ 3） 離散周期信號 對于離散周期信號，從離散傅立葉級數(shù)展開式中可以求得傅立葉系數(shù) 0()xk? ，如下式所示，即： 010 01( ) ( )N jk nnx k x n eN ? ????? ? () （ 4） 離散非周期信號 對于離散周期信號。如同連續(xù)非周期信，通過離散時間傅立葉變換（ DTFT）可求得非周期序列的頻譜密度函數(shù) ()x? ，即： 遼寧 科技大學畢業(yè)設計（論文） 第 3 頁 1 30( ) ( )nNnx x n e? ????? ? () 信號頻譜分析的 原理 信號頻譜分析，就是應用傅里葉分析的方法，求出與信號時域波形相對應的頻率函數(shù)，從中找出描述該信號頻譜結構的變化規(guī)律，以達到特征提取的目的，如頻帶寬度、幅度、相位以及能量、功
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1