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《工程測試與信號(hào)處理作業(yè)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、每個(gè)同學(xué)根據(jù)所具備的實(shí)驗(yàn)測量條件，采集一個(gè)多頻率成分的信號(hào)，要求:1.介紹試驗(yàn)測試方案，并利用MATLAB對采集的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理（掐頭去尾等）（5分）。根據(jù)試驗(yàn)測量方案、現(xiàn)場照片和采集的信號(hào)，對實(shí)驗(yàn)測試方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行自我評價(jià)（5分）。（共10分）2.對信號(hào)進(jìn)行你認(rèn)為必要的時(shí)域分析，并說明分析結(jié)果的意義。（共10分）3.對信號(hào)做快速傅里葉變換（FFT）。寫出MATLAB程序（5分）；畫出信號(hào)的FFT結(jié)果圖形（5分）；對FFT結(jié)果進(jìn)行分析，并寫出分析結(jié)論（10分）。（共20分）4.對信號(hào)做窗口傅里葉變換。寫出MATL
2、AB程序（5分）；畫出分析結(jié)果圖形（5分）；對變換結(jié)果進(jìn)行分析，并寫出分析結(jié)論（10分）。（共20分）5.對信號(hào)做小波變換。寫出MATLAB程序（5分）；畫出分析結(jié)果圖形（5分）；對變換結(jié)果進(jìn)行分析，并寫出分析結(jié)論（10分）。（共20分）6?設(shè)計(jì)能濾除信號(hào)中你認(rèn)為不需要的頻率成分的數(shù)字濾波器，并求信號(hào)通過該濾波器后的輸出。寫出MATLAB程序（5分）；繪出輸出的時(shí)域結(jié)果和頻域結(jié)果（5分）；對結(jié)果進(jìn)行分析，并寫出分析結(jié)論（10分）。（共20分）一采集信號(hào)并進(jìn)行預(yù)處理：試驗(yàn)測量方案：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場圖片如圖1?1所示。首先用一根細(xì)繩了
3、將一塊鐵質(zhì)零件懸掛起來，繩子的另一端固定，打開錄音設(shè)備，然后用錘子迅速敲擊零件，然后迅速地收回錘子以免出現(xiàn)連擊現(xiàn)象，關(guān)閉錄音設(shè)備，并將其保存成WAV格式的文件。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)并采集聲音信號(hào)，篩選出噪音對所采集的聲音信號(hào)干擾最小的一個(gè)，在MATLAB環(huán)境下對所采集的信號(hào)進(jìn)行分析圖1.1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場因?yàn)樵谛盘?hào)圖中要顯示其采樣頻率，采用如下MATLAB程序段:[x,fs]=wavread(,F:14.wav,);%調(diào)入錄制的聲音信號(hào)fs%顯不米樣頻率運(yùn)行結(jié)果為：fs=48000說明采樣頻率為48000.木次試驗(yàn)，選擇挑選所做實(shí)驗(yàn)屮效
4、果最好的咅頻信號(hào)，在MATLAB屮調(diào)用如下程序進(jìn)行分析：[x,fs]=wavread('F:l4.wav')%調(diào)用錄制的音頻文件y=x(:,l)sound(y,fs);[m,n]=size(y);t=(O:m-l)/fs;subplot(3,l,l);plot(t,y)titleCH始信號(hào)波形J;xlabelCTime(s)');ylabeK'Amplitude^gridon;y=y(40000:m-15000)t=t(40000:m-15000)subplot(3,l,2)plot(t,y)titled截取后的信號(hào)波形
5、J;xlabel('Time(s)');ylabel(Amplitude');gi*idon;yft=fft(y,m);Ay=abs(yft);f=(0:m-l)*fs/m;subplot(3,l,3)；plot(f(l:(m-1)/2),2*Ay(1:(m-l)/2))titled幅頻譜圖J;xlabelCPrequency(kHz)');ylabelCAmplitude');gridon;savefFAwp.matVx1);如圖1.2所示，在MATLAB中的commandwindow窗口中輸入m。得到采樣點(diǎn)數(shù)m=141
6、600個(gè)。m-141600fx、、圖1.2commandwindow窗口輸入命令通過本次試驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)由于各種原因都會(huì)導(dǎo)致音頻信號(hào)有噪音出現(xiàn)，此時(shí)需進(jìn)行一定的掐頭去尾的處理。前邊去掉40000個(gè)點(diǎn)，后邊去掉15000個(gè)點(diǎn)，得到如下所示初始波形、截取后的波形和頻域分析圖形。Figure1□回岡a)pn七-dlu<原始信號(hào)波形截取后的信號(hào)波形0.811.21.41.61.822.22.42.62.8Time(s)aprn--duj<4x10振幅頻譜圖00.511.5Frequency(kHz)22.5x10410FileEdit
7、ViewInsertToolsDesktopWindowHelp圖1?3處理后信號(hào)2效果圖二時(shí)域分析利用MATLAB對信號(hào)進(jìn)行時(shí)域分析，得出結(jié)論，相應(yīng)的程序如下:[x,fs,bits]二wavread(F14.wav');%調(diào)入錄制的咅頻信號(hào)[N,M]=size(y)%顯示音頻信號(hào)的尺寸，并保存t=O:N-l;t=t*l/fs;%計(jì)算時(shí)間序列subplot(2,2,1);plot(t,y);gridon%繪制波形圖title('吋域分析，fs=48000Hz,);xlabel(,time/s');ylabel('Ampl
8、itude,);meany=mean(y)%求、卜均值，信虧的H流分卑subplot(2,2,2);plot(t,meany);gridon%繪制均值圖vary=var(y)%求方差，繞均值波動(dòng)的程度subplot(2,2,3)；plot(t,vary);gridon%繪制方差圖meany2=mean(
