三個(gè)同頻帶信號(hào)的頻分復(fù)用gui設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-08 12:32 本頁(yè)面
【正文】 摘 要數(shù)字信號(hào)處理是一門理論和技術(shù)發(fā)展十分迅速、廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域的前沿交叉性學(xué)科，它的理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)。頻分復(fù)用就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個(gè)子頻帶(或稱子信道)，每一個(gè)子信道傳輸1路信號(hào)。頻分復(fù)用要求總頻率寬度大于各個(gè)子信道頻率之和，同時(shí)為了保證各子信道中所傳輸?shù)男盘?hào)互不干擾，應(yīng)在各子信道之間設(shè)立隔離帶，這樣就保證了各路信號(hào)互不干擾(條件之一)。頻分復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)是所有子信道傳輸?shù)男盘?hào)以并行的方式工作，每一路信號(hào)傳輸時(shí)可不考慮傳輸時(shí)延，因而頻分復(fù)用技術(shù)取得了非常廣泛的應(yīng)用。我們?cè)谏钪薪佑|到得大部分都是模擬信號(hào)，而計(jì)算機(jī)只能對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。我們可以通過FFT變換，通過對(duì)模擬信號(hào)采樣，使其變成數(shù)字信號(hào)，本設(shè)計(jì)就是通過FFT來實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)驗(yàn)利用Matlab設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)化，模塊化，圖形化的仿真軟件，為頻分復(fù)用技術(shù)的研究提供平臺(tái)。Matlab語(yǔ)言是一種廣泛應(yīng)用于工程計(jì)算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級(jí)語(yǔ)言，Matlab功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單易學(xué)、編程效率高。它的工具箱里有很多函數(shù)可以方便的對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析與處理。本設(shè)計(jì)是用FFT實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)同頻帶信號(hào)的頻分復(fù)用，就是通過Matlab語(yǔ)言來實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)報(bào)告分析了數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)的過程。用Matlab進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)的思路，并闡述了課程設(shè)計(jì)的具體方法、步驟和內(nèi)容關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理；隔離帶；MATLAB；頻分復(fù)用一、 課程設(shè)計(jì)目的綜合運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理的理論知識(shí)進(jìn)行頻譜分析和濾波器設(shè)計(jì)，通過理論推導(dǎo)得出相應(yīng)結(jié)論，再利用MATLAB作為編程工具進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，從而加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，建立概念。學(xué)會(huì)應(yīng)用MATLAB對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行仿真，并設(shè)計(jì)GUI界面。二、設(shè)計(jì)要求1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容選擇三個(gè)不同頻段的信號(hào)對(duì)其進(jìn)行頻譜分析，根據(jù)信號(hào)的頻譜特征設(shè)計(jì)三個(gè)不同的數(shù)字濾波器，將三路信號(hào)合成一路信號(hào)，分析合成信號(hào)的時(shí)域和頻域特點(diǎn)，然后將合成信號(hào)分別通過設(shè)計(jì)好的三個(gè)數(shù)字濾波器，分離出原來的三路信號(hào)，分析得到的三路信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜，與原始信號(hào)進(jìn)行比較，說明頻分復(fù)用的特點(diǎn)。課程設(shè)計(jì)的要求（1）熟悉離散信號(hào)和系統(tǒng)的時(shí)域特性。（2）掌握數(shù)字信號(hào)處理的基本概念，基本理論和基本方法。（3）掌握序列傅里葉變換的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，利用序列傅里葉變換對(duì)離散間可以分別調(diào)整。（4）學(xué)會(huì)MATLAB的使用，掌握MATLAB的程序設(shè)計(jì)方法。（5）掌握MATLAB設(shè)計(jì)FIR和IIR數(shù)字濾波器的方法。（6）掌握GUI界面的設(shè)計(jì)方法（7）通過學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，讓我們掌握更深的專業(yè)知識(shí)和提高獨(dú)立科研能力。3課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作（1）利用MATLAB語(yǔ)言產(chǎn)生三個(gè)不同頻段的信號(hào)。（2）對(duì)產(chǎn)生的三個(gè)信號(hào)進(jìn)行FFT變換。（3）將三路信號(hào)疊加為一路信號(hào)。（4）根據(jù)三路信號(hào)的頻譜特點(diǎn)得到性能指標(biāo)，由性能指標(biāo)設(shè)計(jì)三個(gè)濾波器。（5）用設(shè)計(jì)的濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，并對(duì)其頻譜圖進(jìn)行分析。（6）分析得到信號(hào)的頻譜，并畫出濾波后信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜。三、 詳細(xì)設(shè)計(jì)過程1．基本原理（1） 快速傅里葉變換FFT原理快速傅立葉變換(FFT)算法長(zhǎng)度為N的序列的離散傅立葉變換為：N點(diǎn)的DFT可以分解為兩個(gè)N/2點(diǎn)的DFT，每個(gè)N/2點(diǎn)的DFT又可以分解為兩個(gè)N/4點(diǎn)的DFT。依此類推，當(dāng)N為2的整數(shù)次冪時(shí)()，由于每分解一次降低一階冪次，所以通過M次的分解，最后全部成為一系列2點(diǎn)DFT運(yùn)算。以上就是按時(shí)間抽取的快速傅立葉變換(FFT)算法。當(dāng)需要進(jìn)行變換的序列的長(zhǎng)度不是2的整
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