滤波实验报告

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整流滤波实验报告

整流滤波实验报告

整流滤波实验报告实验报告:整流滤波一、实验目的:1.了解整流滤波电路的基本原理与特点;2.学习使用实验仪器测量电路输出波形和各个参数;3.掌握整流滤波电路的设计方法。

二、实验仪器与材料:1.示波器;2.变压器;3.整流二极管;4.滤波电容器;5.负载电阻;6.电源线。

三、实验原理:整流滤波电路主要由变压器、整流二极管、滤波电容器和负载电阻组成。

变压器将交变电压转换为适当的交变电压,然后通过整流二极管使电流只能单向流动,最后通过滤波电容器实现电压的平滑输出。

四、实验步骤:1.将变压器的一端连接电源,另一端与整流二极管的正极相连,负极接地;2.整流二极管的另一极通过滤波电容器与负载电阻相连,滤波电容器的另一极接地;3.将示波器的探头连接到负载电阻的两端,调节示波器的时间基准和电压增益,观察输出波形。

五、实验结果与分析:通过调节示波器的时间基准和电压增益,观察到了整流滤波电路的输出波形。

整流电路使得电压只能单向流动,滤波电容器能够对电压进行平滑输出。

实验结果显示,整流滤波电路能够将输入的交流信号转换为近似直流的输出信号。

六、实验拓展:1.调节滤波电容器的容值,观察输出波形的变化;2.使用不同型号的整流二极管,比较其效果;3.探究对输入电压进行不同幅度的变化时,输出波形的变化情况。

七、实验总结:整流滤波电路是一种常见的电路,能够将交流信号转换为近似直流的输出信号。

实验中通过观察输出波形,验证了整流滤波电路的基本原理和特点。

在实验中,还学习了使用实验仪器进行测量和观察的方法,并掌握了整流滤波电路的设计方法。

通过实验,加深了对电路原理和电子元器件的认识,提高了实验操作和数据处理的能力。

滤波实验报告

滤波实验报告

信号采样与恢复过程中得混叠及其滤波一、实验目得:(1)理解连续时间信号得采样与恢复过程;(2)掌握采样序列得频域分析与滤波,信号得恢复,掌握Shannon采样定理;(3)学会利用MATLAB软件分析信号采样、滤波与恢复得过程。

(4)学会FIR滤波器得简单设计方法二、实验内容:给定原始信号如下式所示:,ﻩ其中,就是信号原始频率(本实验中为自选常数,为低频,为高频).确定一个采样频率对进行采样,再将采样得到得序列进行DFT,画出过程中各信号得图形.进行频域高、低频滤波,再反变换得出处理后恢复出来得信号。

将实验过程中得到得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、,则原始信号表示为:ﻩﻩ1、原信号时域截取:因为在计算机中只能计算离散得点列,若要用MATLAB处理图形,只能先对信号进行截取与采样。

本实验选定矩形截取窗口得宽度为原信号周期得m倍,m为正整数.所以画出截取后得信号图像为图1截断后得信号图像50与70得最大公原信号中低频为50Hz,高频为70Hz,取采样频率为3倍得,即。

约数为10,所以原信号得最小正周期为1/10s,这里取m为3(即取窗口函数得宽度为3/10s),相应得采样点数,所以窗口函数为其图像如图2所示,其傅立叶变换图像如图3所示,其公式如下:,其中图2 窗函数图3窗函数傅里叶变换(CTFT)时域截取得过程就就是原函数在时域乘以,而在频域与做卷积运算后再乘以系数,而在实际计算机仿真过程中,只要选好信号横坐标得范围就完成了截取信号得过程,本实验中取信号横坐标为,截取后得CT信号得傅里叶变换图像如图4所示,其图像在频域坐标轴上向正负无穷延展.图4 截取后得CT信号()得CTFT2、截断信号得时域采样截断后得信号就可以在时域上进行采样,采样函数为,截断后得信号乘以,所以在频域相当于与进行卷积,其得到得图像为周期得,其图像与离散采样信号得DTFT形式相同。

信号的滤波实验报告

信号的滤波实验报告

一、实验目的1. 理解信号滤波的基本原理和过程。

2. 掌握常用滤波器的设计方法和性能特点。

3. 学会使用滤波器对实际信号进行处理,提高信号质量。

二、实验原理信号滤波是信号处理的重要环节,其目的是去除信号中的噪声,提取有用的信号信息。

根据滤波器对信号频率特性的影响,滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

三、实验仪器与设备1. 信号发生器2. 示波器3. 滤波器设计软件(如MATLAB)4. 实验电路板四、实验内容1. 低通滤波器设计(1)设计一个6阶巴特沃斯低通滤波器,截止频率为300Hz。

(2)使用MATLAB进行滤波器设计,并绘制滤波器的幅频响应曲线。

(3)将设计好的滤波器应用于实际信号,观察滤波效果。

2. 高通滤波器设计(1)设计一个6阶切比雪夫I型高通滤波器,截止频率为500Hz。

(2)使用MATLAB进行滤波器设计,并绘制滤波器的幅频响应曲线。

(3)将设计好的滤波器应用于实际信号,观察滤波效果。

3. 带通滤波器设计(1)设计一个6阶椭圆带通滤波器,中心频率为1000Hz,带宽为200Hz。

(2)使用MATLAB进行滤波器设计,并绘制滤波器的幅频响应曲线。

(3)将设计好的滤波器应用于实际信号,观察滤波效果。

4. 滤波器性能比较(1)比较不同滤波器的幅频响应曲线,分析其性能特点。

(2)分析不同滤波器在滤波效果和滤波速度方面的优缺点。

五、实验结果与分析1. 低通滤波器设计的低通滤波器在截止频率以下具有良好的滤波效果,在截止频率以上信号基本被滤除。

实际信号经过滤波后,噪声明显减少,信号质量得到提高。

2. 高通滤波器设计的高通滤波器在截止频率以上具有良好的滤波效果,在截止频率以下信号基本被滤除。

实际信号经过滤波后,低频噪声被有效去除,信号质量得到提高。

3. 带通滤波器设计的带通滤波器在中心频率附近具有良好的滤波效果,在中心频率以外信号基本被滤除。

实际信号经过滤波后,只保留了有用的信号信息,噪声和干扰被有效去除。

滤波器 实验报告

滤波器 实验报告

滤波器实验报告滤波器实验报告引言滤波器是电子工程中常用的一种信号处理器件,它可以根据需要选择性地通过或者阻断特定频率范围内的信号。

在本次实验中,我们将探索滤波器的原理、不同类型的滤波器及其应用,并通过实验验证滤波器的性能。

一、滤波器的原理滤波器的原理基于信号的频域特性。

通过选择性地通过或阻断不同频率的信号,滤波器可以对信号进行处理,以满足不同的需求。

滤波器可以分为两类:低通滤波器和高通滤波器。

1. 低通滤波器低通滤波器可以通过滤除高频信号而只保留低频信号。

它在音频处理、图像处理等领域中有着广泛的应用。

在实验中,我们使用了一个RC低通滤波器电路,通过改变电容和电阻的数值可以调整滤波器的截止频率。

实验结果显示,当截止频率较低时,滤波器可以有效地滤除高频噪声,保留低频信号。

2. 高通滤波器高通滤波器可以通过滤除低频信号而只保留高频信号。

它在语音识别、图像增强等领域中具有重要的应用。

在实验中,我们使用了一个RLC高通滤波器电路,通过改变电感和电阻的数值可以调整滤波器的截止频率。

实验结果显示,当截止频率较高时,滤波器可以有效地滤除低频噪声,保留高频信号。

二、滤波器的应用滤波器在电子工程中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景:1. 语音处理在通信领域,滤波器用于语音信号的处理和增强。

通过去除噪声和杂音,滤波器可以提高语音信号的质量和清晰度,使其更易于识别和理解。

2. 图像处理在图像处理中,滤波器用于去除图像中的噪声和伪像。

通过选择性地滤除不同频率的信号,滤波器可以提高图像的清晰度和细节,使其更加真实和可辨认。

3. 音频放大器在音频放大器中,滤波器用于去除输入信号中的杂音和谐波。

通过滤除不需要的频率成分,滤波器可以提高音频信号的纯净度和音质,使其更加逼真和动听。

三、实验验证为了验证滤波器的性能,我们进行了一系列实验。

首先,我们使用示波器观察了滤波器电路的输入和输出波形。

实验结果显示,滤波器可以有效地滤除不需要的频率成分,保留所需的信号。

完整版整流滤波电路实验报告

完整版整流滤波电路实验报告

完整版整流滤波电路实验报告一、实验目的1.掌握整流电路和电容滤波器的原理;2.学习整流滤波电路的构成和基本特性,理解滤波器的放大频率、截止频率、衰减频率、阻抗匹配、负载等参数的影响;3.通过实验掌握用示波器测量电源电压和负载电压、电容滤波器工作时的电压波形,以及不同频率下电压波形的变化规律。

二、实验原理1.整流电路在交流电源上连接一个电阻和一个二极管组成的电路,能将交流电转换成直流电,这种电路称为整流电路。

半波整流电路和全波整流电路是最基本的整流电路。

其中,半波整流电路通过一个二极管使正半周电压通过,而负半周电压被截去,只保留正半周脉动电平。

全波整流电路则是通过两个二极管交替的截取来自两个方向的电压脉动,从而得到纯的正弦波。

2.电容滤波器电容滤波器是在整流电路输出直流电后,通过在输出端并联一个电容,使其中的交流分量被短路来达到滤波的目的。

电容滤波器的原理是利用电容器在电路中的充电和放电过程来消除信号中的高频噪声成分,因为当信号的变化频率很高时,电容器的充放电过程较长,其阻抗较低,从而使信号通过电容器时得以短路,而低频信号则可以通过电容器,从而实现滤波的目的。

三、实验器材示波器、直流稳压电源、万用表、电阻、电容、二极管等。

四、实验步骤1.搭建半波整流电路(1)将直流稳压电源的正极接入电路实验板的“+”端,负极接入电路实验板的“-”端。

(2)将一根导线连接实验板的正极输出端口,另一端连接到电阻上,再将电阻另一端连接到一根全向二极管的负极,再将二极管的正极连接“+”端口。

(3)将示波器的地线夹具接入电路实验板上的“-”端,探头夹具接到“+”端口。

2.观察半波整流电路的输出波形并记录数据当电路接通,给直流稳压电源接上交流电源后,打开示波器的电源开关,选择一个适当的时间基和交流电源的频率进行观察,调整电源供应电压,将示波器指针设置在一个适当的位置,记录电压值和电阻的电压值。

4.搭建电容滤波电路(1)在搭建半波整流电路的基础上,将一个电容电器连接在二极管的负极上,另一端连接在接地端口上,即在短路的电阻之间并联一个电容。

信号的滤波实验报告

信号的滤波实验报告

信号的滤波实验报告信号的滤波实验报告引言信号的滤波是一种常见的信号处理技术,它通过改变信号的频谱特性来实现信号的去噪、增强或调整。

滤波器是信号处理中的重要工具,它可以根据需要选择合适的滤波算法和参数,对信号进行滤波处理。

本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解信号滤波的原理和应用。

实验设备和方法实验中使用的设备包括信号发生器、示波器和滤波器。

首先,我们使用信号发生器产生一个频率为1kHz的正弦波信号作为原始信号。

然后,将原始信号输入到滤波器中进行滤波处理。

最后,将滤波后的信号通过示波器进行观测和分析。

实验结果与分析在实验中,我们选择了一个低通滤波器进行滤波处理。

低通滤波器可以通过去除高频成分来平滑信号。

我们将滤波器的截止频率设置为500Hz,以便观察信号在不同频率范围内的变化。

首先,我们观察了原始信号和滤波后的信号在时域上的波形。

通过示波器的显示,我们可以清楚地看到原始信号是一个频率为1kHz的正弦波,而滤波后的信号则变得更加平滑。

滤波后的信号波形在振幅和频率上与原始信号相比有所改变,但整体形态基本保持一致。

接下来,我们进行了频谱分析,以了解滤波器对信号频谱的影响。

通过示波器的频谱显示功能,我们可以观察到原始信号的频谱主要集中在1kHz处,而滤波后的信号的频谱则在500Hz处有明显的衰减。

这说明滤波器成功地去除了原始信号中的高频成分,使得滤波后的信号频谱更加集中在低频范围内。

进一步地,我们对滤波后的信号进行了幅频特性分析。

通过改变滤波器的截止频率,我们可以观察到滤波后信号的振幅响应随频率变化的情况。

实验结果显示,当截止频率较低时,滤波器对高频成分的抑制效果较好,滤波后信号的振幅较小;而当截止频率较高时,滤波器对高频成分的抑制效果较差,滤波后信号的振幅较大。

这说明滤波器的截止频率可以根据实际需求进行调整,以实现不同频率范围内信号的滤波处理。

结论通过本次实验,我们深入了解了信号滤波的原理和应用。

滤波器可以有效地去除信号中的噪声和干扰,使信号更加平滑和清晰。

均值滤波的实验报告

均值滤波的实验报告

均值滤波的实验报告引言在图像处理领域,均值滤波是一种常用的图像平滑方法。

它通过计算像素周围邻域的平均值来替代该像素的灰度值,以达到图像平滑的效果。

均值滤波可以有效地去除图像中的噪声,同时也能够保持图像的整体特征。

本实验旨在探究均值滤波对图像的影响,并比较不同滤波半径下的滤波效果。

实验步骤1. 实验环境准备:在计算机上安装图像处理软件,并导入实验所需图像。

2. 实验设计:选择适当大小的滤波半径,并记录下实验所用的滤波半径。

3. 均值滤波处理:对图像进行均值滤波处理,根据实验设置的滤波半径计算每个像素的邻域平均灰度值,并用该平均值替代原像素的灰度值。

4. 实验结果观察:观察并记录均值滤波后的图像效果,包括图像的平滑度、噪声去除程度等。

5. 不同滤波半径的对比:重复步骤3-4,使用不同的滤波半径进行均值滤波处理,比较不同半径下的滤波效果。

6. 结果分析:根据实验观察和对比结果,分析均值滤波在不同滤波半径下的优缺点。

实验结果经过实验,我们得到了以下结果:实验图像下图为实验所用原始图像,以及采用不同滤波半径进行均值滤波处理后的图像。

![原始图像](image/original_image.jpg)![滤波半径为3的处理结果](image/result_radius_3.jpg)![滤波半径为5的处理结果](image/result_radius_5.jpg)![滤波半径为7的处理结果](image/result_radius_7.jpg)结果观察通过对比实验图像,我们可以得到以下观察结果:1. 均值滤波能够有效地去除图像中的噪声,使图像更加平滑。

2. 随着滤波半径的增加,图像的平滑度增加,噪声去除程度也更好。

3. 但是,当滤波半径较大时,图像细节会被模糊化,失去一部分细节信息。

结果分析根据实验结果观察,我们可以得出以下分析结论:1. 均值滤波对图像处理中的噪声去除具有较好的效果,能够使图像更加平滑。

2. 滤波半径的选择对均值滤波的效果有重要影响。

测试信号实验——模拟滤波及数字滤波报告

测试信号实验——模拟滤波及数字滤波报告

信号的调理与滤波器设计实验报告一、实验目的掌握模拟滤波器的设计方法和实现过程;掌握数字滤波器的设计方法和实现过程。

二、实验原理在信号传感和传输过程中,由于热噪声、漏电流和电源干扰等因素的影响,不可避免地会有干扰信号叠加到有用信号上,当这种干扰信号非常强时,将严重影响有用信号的识别和利用,因而,通常都有必要对这些干扰信号进行滤波处理。

干扰信号按照频谱分布可分为低频、中频和高频信号,因而,滤波器也相应设计成高通、带通、低通和带阻等形式,具体的滤波器原理和设计方法可参考模拟电子技术和其它相关资料。

在本实验中,要求在对干扰信号频谱分析的基础上,确定滤波器的形式,设计滤波器的截止频率和具体的RC参数,实现对干扰信号的抑制,通过对滤波后信号的时频域分析,评估滤波效果。

三、实验仪器1、电子称1台2、万用表1个3、采集卡1块4、面包板1块5、计算机1台6、信号发生器1台7、Labview软件1套8、运算放大器若干片9、电阻、电容等若干四、实验内容和步骤1、数字滤波器设计:①将电子称、电源、万用表、噪声发生器、采集卡和计算机连接,构成一个完整的测试系统;②利用Labview软件对采集到的信号进行频谱分析,判断干扰信号的频谱分布特征;③根据干扰信号的频谱分布特征进行滤波器的设计,并在面包板上实现;④利用Labview软件对加入滤波器的采集信号进行频谱分析,判断滤波后的干扰信号被抑制的情况,并评价滤波器的功效,如果滤波效果不好,分析具体原因,进一步改进滤波器,直至滤波效果达到预期要求;⑤改变干扰噪声的频率,比较滤波效果,并重新设计滤波器,重复2~4步骤。

2、模拟滤波器设计:①将信号发生器的噪声信号叠加到表示电子称输出的信号上;②将叠加了噪声的信号连接到数据采集卡的接口板上;③利用labview将信号采集到计算机中;④分析信号的频谱,得到信号的幅度谱;⑤根据信号特点提出滤波器设计参数、截止频率;⑥设计出滤波器的传递函数;⑦根据滤波器传递函数设计电路,完成电路的搭接;⑧将滤波器的输出送到采集卡,用计算机程序求出重物重量。

有源滤波器实验报告总结

有源滤波器实验报告总结

有源滤波器实验报告总结引言:有源滤波器是一种能够改变信号频率响应的电路,它通过引入有源元件(如放大器)来增强信号的幅度或改变相位,以实现滤波功能。

本实验旨在通过搭建有源滤波器电路并进行实验,验证其滤波效果,并对实验结果进行总结和分析。

实验方法:1. 实验器材准备:准备好实验所需的放大器、电阻、电容等器件,并按照电路图连接好。

2. 实验电路搭建:根据给定的电路图,按照正确的连接方式搭建有源滤波器电路。

3. 实验信号输入:将待滤波的信号输入到电路的输入端口。

4. 信号输出测量:将滤波后的信号输出到示波器上,并观察信号的波形、幅度和相位等特征。

5. 实验数据记录:记录实验中所得到的信号波形和相关参数的数值。

6. 实验结果分析:根据实验数据进行结果分析和总结。

实验结果:通过本次实验,我们成功搭建了一个有源滤波器电路,并进行了信号输入和输出的测量。

实验结果显示,该有源滤波器能够有效地滤除输入信号中的高频成分,使得输出信号的频率响应呈现出一定的滤波效果。

在实验中,我们分别输入了不同频率的信号,并观察了输出信号的波形和幅度。

实验结果表明,当输入信号的频率较低时,输出信号的幅度相对较大,而当输入信号的频率较高时,输出信号的幅度显著降低。

这说明该有源滤波器能够有效地滤除高频成分,使得输出信号更加接近输入信号的低频部分。

我们还观察到输出信号的相位与输入信号的相位存在一定的差异。

实验结果显示,当输入信号的频率发生变化时,输出信号的相位也会随之发生变化。

这说明该有源滤波器在滤波的同时,也对信号的相位进行了一定的调整。

实验总结:通过本次有源滤波器实验,我们深入了解了有源滤波器的原理和工作机制,并验证了其滤波效果。

实验结果表明,有源滤波器能够有效地滤除高频成分,并对信号的幅度和相位进行调整,使得输出信号更加接近输入信号的低频部分。

在实验过程中,我们还发现有源滤波器的滤波效果与电路参数的选择有关。

例如,改变电阻和电容的数值,可以调整滤波器的截止频率和带宽,从而实现不同的滤波效果。

滤波器实验报告

滤波器实验报告

一、实验目的1. 理解滤波器的基本原理和分类。

2. 掌握滤波器的设计方法和实现技巧。

3. 验证滤波器的性能和效果。

4. 学习利用Matlab等工具进行滤波器设计和仿真。

二、实验原理滤波器是一种信号处理装置,用于去除或增强信号中的特定频率成分。

根据频率响应特性,滤波器可分为低通、高通、带通和带阻滤波器。

滤波器的设计主要涉及滤波器类型的选择、滤波器参数的确定以及滤波器结构的实现。

三、实验设备1. 实验电脑:用于运行Matlab软件进行滤波器设计和仿真。

2. 实验数据:用于滤波处理的信号数据。

四、实验内容1. 低通滤波器设计- 设计一个低通滤波器,截止频率为1kHz。

- 使用巴特沃斯滤波器设计方法,设计一个四阶低通滤波器。

- 利用Matlab的`butter`函数进行滤波器设计,并绘制滤波器的幅频响应和相频响应。

2. 高通滤波器设计- 设计一个高通滤波器,截止频率为2kHz。

- 使用切比雪夫滤波器设计方法,设计一个二阶高通滤波器。

- 利用Matlab的`cheby1`函数进行滤波器设计,并绘制滤波器的幅频响应和相频响应。

3. 带通滤波器设计- 设计一个带通滤波器,通带频率范围为1kHz至3kHz。

- 使用椭圆滤波器设计方法,设计一个四阶带通滤波器。

- 利用Matlab的`ellip`函数进行滤波器设计,并绘制滤波器的幅频响应和相频响应。

4. 滤波器仿真- 使用设计的滤波器对实验数据进行滤波处理。

- 比较滤波前后的信号,分析滤波器的性能和效果。

五、实验步骤1. 低通滤波器设计- 打开Matlab软件,创建一个新脚本。

- 输入以下代码进行巴特沃斯低通滤波器设计:```matlab[b, a] = butter(4, 1/1000);```- 绘制滤波器的幅频响应和相频响应:```matlabfreqz(b, a, 1024, 1000);```2. 高通滤波器设计- 使用与低通滤波器相同的方法,设计切比雪夫高通滤波器:```matlab[b, a] = cheby1(2, 0.1, 1/2000, 'high');```- 绘制滤波器的幅频响应和相频响应:```matlabfreqz(b, a, 1024, 2000);```3. 带通滤波器设计- 使用与低通滤波器相同的方法,设计椭圆带通滤波器:```matlab[b, a] = ellip(4, 0.5, 40, 1/1500, 1/3000, 'bandpass');```- 绘制滤波器的幅频响应和相频响应:```matlabfreqz(b, a, 1024, [1500 3000]);```4. 滤波器仿真- 加载实验数据,并绘制滤波前后的信号。

图像滤波平滑实验报告

图像滤波平滑实验报告

图像滤波平滑实验报告引言图像滤波平滑是数字图像处理中的基本操作之一。

通过应用合适的滤波器,可以减少图像中的噪声、平滑细节,从而改善图像的质量和观感。

本实验旨在探究图像滤波平滑的原理和方法,并通过实验验证其效果。

实验目的1. 了解图像滤波平滑的基本原理。

2. 学习常用的图像滤波平滑方法及其优缺点。

3. 掌握图像滤波平滑的实际应用。

实验步骤本实验使用Python编程语言进行图像处理。

以下是具体的实验步骤:1. 下载并安装Python及相关库。

2. 导入所需的库,包括NumPy(用于处理数值计算)和OpenCV(用于图像处理)。

3. 读取待处理的图像。

4. 使用不同的滤波器对图像进行平滑处理。

5. 对比不同滤波器的效果,并进行分析。

实验结果与分析本实验选取了三种常用的图像滤波平滑方法:均值滤波、中值滤波和高斯滤波。

下面分别对它们的效果进行分析。

1. 均值滤波均值滤波是一种简单的滤波方法,它将每个像素的灰度值设置为周围像素的平均值。

它适用于轻度噪声的去除,但会模糊图像的细节。

实验结果显示,均值滤波可以有效地减少图像中的噪声,但同时也导致图像变得模糊。

2. 中值滤波中值滤波是一种非线性滤波方法,它将每个像素的灰度值设置为周围像素的中值。

相较于均值滤波,中值滤波能够更好地保留图像的边缘和细节。

实验结果显示,中值滤波在去除噪声的同时对图像的细节损失较小。

3. 高斯滤波高斯滤波是一种基于高斯函数的线性滤波方法,它将每个像素的灰度值设置为周围像素的加权平均值。

高斯滤波对于去除高斯噪声效果显著,同时也能保持图像细节的清晰度。

实验结果显示,高斯滤波对图像的平滑效果较好。

实验总结本实验通过对比不同的图像滤波平滑方法,发现不同的方法适用于不同场景的图像处理。

均值滤波适合轻度噪声、对图像细节要求较低的场景;中值滤波适合去除椒盐噪声、能较好地保留图像细节;而高斯滤波则适用于去除高斯噪声、较好地平滑图像。

在实际应用中,我们需要根据图像的特点和需求选择合适的滤波方法。

方向滤波实验报告

方向滤波实验报告

方向滤波实验报告
通过方向滤波算法,对图像进行处理,消除噪声,增强图像的边缘信息。

实验原理:
方向滤波是一种基于图像梯度的滤波方法。

它通过计算每个像素点的方向梯度,并根据邻域像素的方向梯度进行加权平均,从而实现对该像素点的滤波处理。

方向滤波能够有效地选择性地增强图像的边缘信息,同时抑制噪声。

实验步骤:
1. 读取输入图像,并将其转化为灰度图像;
2. 对图像进行方向滤波处理;
3. 计算滤波前后的图像的噪声方差,并比较;
4. 对比滤波前后的图像的边缘信息的增强程度;
5. 输出处理后的图像。

实验结果与分析:
经过方向滤波处理后,图像中的噪声得到了明显的抑制,图像的细节得到了增强。

对比滤波前后的图像,滤波后的图像边缘更加清晰锐利,边缘的细节更加明显。

通过计算滤波前后的图像的噪声方差,发现滤波后的图像噪声方差显著减小。

这说明方向滤波可以有效地去除图像的噪声,提高图像的质量。

实验结论:
方向滤波是一种基于图像梯度的滤波方法,通过计算每个像素点的方向梯度,并根据邻域像素的方向梯度进行加权平均,可以对图像进行处理,消除噪声,增强图像的边缘信息。

实验结果表明,方向滤波可以去除图像的噪声,提高图像的质量。

因此,方向滤波在图像处理领域具有重要的应用价值。

卡尔曼滤波实验报告

卡尔曼滤波实验报告

一、实验目的1. 理解卡尔曼滤波的基本原理和算法流程;2. 掌握卡尔曼滤波在实际应用中的数据预处理、模型建立和参数调整;3. 分析卡尔曼滤波在不同场景下的性能表现。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:Python3. 库:NumPy、SciPy、Matplotlib三、实验内容1. 卡尔曼滤波基本原理及算法流程卡尔曼滤波是一种递归的线性最小方差估计方法,用于处理线性动态系统和线性观测系统。

其基本原理如下:(1)状态方程:描述系统状态随时间的变化规律,即 \(x_{k+1} = A \cdot x_k + B \cdot u_k\),其中 \(x_k\) 表示状态向量,\(A\) 为状态转移矩阵,\(u_k\) 为控制输入。

(2)观测方程:描述观测值与系统状态之间的关系,即 \(z_k = H \cdot x_k + v_k\),其中 \(z_k\) 表示观测向量,\(H\) 为观测矩阵,\(v_k\) 为观测噪声。

(3)卡尔曼滤波算法:a. 初始化:设定初始状态 \(x_0\) 和初始协方差 \(P_0\);b. 预测:根据状态方程和初始状态,计算预测状态 \(x_k^{\hat{}}\) 和预测协方差 \(P_k^{\hat{}}\);c. 更新:根据观测方程和实际观测值,计算观测残差 \(y_k = z_k - H\cdot x_k^{\hat{}}\) 和观测残差协方差 \(S_k\);d. 估计:根据卡尔曼增益 \(K_k = P_k^{\hat{}} \cdot H^T \cdot (H\cdot P_k^{\hat{}} \cdot H^T + R)^{-1}\),更新状态 \(x_k = x_k^{\hat{}}+ K_k \cdot y_k\) 和协方差 \(P_k = (I - K_k \cdot H) \cdotP_k^{\hat{}}\)。

2. 卡尔曼滤波实验步骤(1)数据预处理:收集实验数据,包括系统状态、观测值和控制输入等,对数据进行清洗和标准化处理。

空间频率滤波实验报告

空间频率滤波实验报告

空间频率滤波空间频率滤波是在光学系统的空间频谱面上放置适当的滤波器, 去掉(或有选择地通过)某些空间频率或改变它们的振幅和位相, 使物体的图像按照人们的希望得到改善。

它是信息光学中最基本、最典型的基础实验, 是相干光学信息处理中的一种最简单的情况。

一、实验目的1. 了解傅里叶光学基本理论的物理意义, 加深对光学空间频率、空间频谱和空间频率滤波等概念的理解;验证阿贝成像原理, 理解成像过程的物理实质——“分频”与“合成”过程, 了解透镜孔径对显微镜分辨率的影响;二、实验原理1. 傅里叶光学变换设有一个空间二维函数, 其二维傅里叶变换为dxdy y x i y x g G )](2exp[),(),(ηξπηξ+-=⎰⎰∝∝- (1)式中分别为x,y 方向的空间频率, 而则为的傅里叶逆变换, 即ηξηξπηξd d y x i G y x g ⎰⎰+=∝∝-)](2exp[),(),( (2)式(2)表示, 任意一个空间函数可表示为无穷多个基元函数的线性迭加, 是相应于空间频率为的基元函数的权重, 称为的空间频谱。

用光学的方法可以很方便地实现二维图像的傅里叶变换, 获得它的空间频谱。

由透镜的傅里叶变换性质知, 只要在傅里变换透镜的前焦面上放置一透率为的图像, 并以相干平行光束垂直照明之, 则在透镜后焦面上的光场分布就是 的傅里叶变换 , 即空间频谱。

其中为光波波长, 为透镜的焦距, ()为后焦面(即频谱面)上任意一点的位置坐标。

显然, 后焦面上任意一点()对应的空间频率为f x λξ/'= f y λη/'=2.阿贝成像原理傅里叶变换光学在光学成像中的重要性, 首先在显微镜的研究中显示出来。

阿贝在1873年提出了相干光照明下显微镜的成像原理。

他认为在相干平等光照明下, 显微镜的成像过程可以分成二步。

第一步是通过物的衍射光在透镜的后焦面(即频谱面)上形成空间频谱, 这是衍射所引起的“分频”作用;第二步是代表不同空间频率的各光束在像平面上相干迭加而形成物体的像, 这是干涉所引起的“合成”作用。

整流滤波电路实验报告

整流滤波电路实验报告

整流滤波电路实验报告实验报告:整流滤波电路一、实验目的:1.了解整流电路的基本工作原理;2.学会使用二极管进行整流;3.掌握使用电容进行滤波的方法;4.通过实验验证整流滤波电路的稳压性能。

二、实验器材:1.示波器;2.变压器;3.整流二极管;4.定压二极管;5.电阻;6.电容;7.电源;8.连接线。

三、实验原理:四、实验步骤:1.将变压器的输入端接入交流电源,输出端接入整流滤波电路。

2.将输入端连接示波器的通道1,来观察输入信号的波形。

3.将输出端连接示波器的通道2,来观察输出信号的波形。

4.通过观察示波器的波形,调整变压器输出电压,使输入信号的幅值适中,便于实验观察。

5.测量输出电压的峰值和平均值,并记录数据。

6.改变电容的容值,重新测量输出电压的峰值和平均值,并记录数据。

7.分析结果,并与理论值进行比较。

五、实验结果:1.经过整流二极管的作用,输入信号的负半周被截取,只留下正半周的波形图。

2.经过电容滤波后,输出信号的波形图变得更加平滑。

3.随着电容容值的增加,输出信号的峰值减小,但平均值增加。

六、实验分析:1.通过整流二极管,实现了将交流信号转化为直流信号的功能。

2.通过电容滤波,进一步去除输出信号中的波动部分,使其更趋于稳定。

3.电容的容值决定了对输出信号的滤波效果,较大的电容可以过滤更多的高频波动。

4.输出信号的峰值与电容的容值呈反比关系,平均值则与电容的容值成正比关系。

七、实验总结:整流滤波电路是一种常见的电路,能够将交流信号转化为直流信号,并通过电容滤波使其更加平稳。

本次实验通过实际搭建整流滤波电路并观察波形,验证了其基本工作原理。

同时,通过测量输出信号的数据,分析了电容容值对输出信号的影响。

实验过程中,需要严格控制实验条件,确保实验结果的准确性。

通过本次实验,我对整流滤波电路的原理和使用方法有了更深入的理解,为今后的学习和实践奠定了基础。

滤波实验报告范文

滤波实验报告范文

滤波实验报告范文一、实验目的本次实验的目的是通过设计和实现数字滤波器对特定输入信号进行滤波处理,并比较不同滤波器的性能差异。

二、实验原理数字滤波器是一种对数字信号进行滤波处理的设备或算法。

常见的数字滤波器有无限冲激响应(Infinite Impulse Response,IIR)滤波器和有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器。

IIR滤波器是一种递归滤波器,其输出取决于输入和之前的输出。

常用的IIR滤波器包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等。

具有较小的阶数可以实现较窄的通带和较陡的衰减,但容易产生不稳定性。

FIR滤波器是一种非递归滤波器,其输出仅取决于输入信号。

设计FIR滤波器的常用方法有窗函数法、最佳线性无偏估计法等。

FIR滤波器具有较好的稳定性和相位响应特性,但阶数较高时计算复杂度较高。

本次实验将设计并实现一个FIR滤波器,采用窗函数法设计该滤波器的系数。

三、实验步骤1.首先,确定滤波器的设计要求,包括通带频率、阻带频率、通带纹波和阻带衰减等参数。

2.使用MATLAB软件根据滤波器设计要求,使用窗函数法计算滤波器的系数。

3.编写MATLAB代码,实现滤波器的功能。

读入待滤波的信号,并对其进行滤波处理。

4.在实验中,比较不同滤波器对同一输入信号的滤波效果。

5.利用MATLAB绘制滤波前后的波形图和频谱图,对比不同滤波器的性能。

四、实验结果和分析在实验中,通过设计和实现了三个FIR滤波器,分别为低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器。

采用MATLAB对不同滤波器进行了滤波处理,并绘制了滤波前后的波形图和频谱图。

通过对比不同滤波器的性能1.低通滤波器可以滤除高频成分,只保留低频信号。

在滤波后的波形图中,高频部分被明显抑制,只保留了低频成分。

2.带通滤波器可以滤除通带外的频率成分,只保留带通内的信号。

在滤波后的波形图中,通带外的频率成分被滤除,只保留了带通内的信号。

3.高通滤波器可以滤除低频成分,只保留高频信号。

滤波器的实验报告

滤波器的实验报告

滤波器的实验报告滤波器的实验报告引言:滤波器是电子学中常用的一种电路,它可以根据需要选择性地通过或阻断特定频率范围的信号。

滤波器在信号处理、通信系统、音频设备等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过设计和测试不同类型的滤波器,深入了解滤波器的原理和性能。

一、实验目的:1. 了解滤波器的基本概念和分类;2. 掌握滤波器的设计方法和性能评估;3. 实践滤波器在信号处理中的应用。

二、实验器材和方法:1. 实验器材:函数发生器、示波器、电阻、电容、电感、运放等;2. 实验方法:根据实验要求,设计并搭建不同类型的滤波器电路,通过示波器观察和记录输入输出波形。

三、实验过程和结果:1. 低通滤波器实验:在实验中,我们采用了RC低通滤波器电路。

首先,根据所需的截止频率计算电容和电阻的取值。

然后,按照电路图搭建电路,并将函数发生器的输出连接到滤波器的输入端,示波器连接到滤波器的输出端。

通过调节函数发生器的频率和幅度,观察并记录输入输出波形。

实验结果显示,低通滤波器可以有效地滤除高频信号,只保留低频信号。

2. 高通滤波器实验:在实验中,我们采用了RC高通滤波器电路。

与低通滤波器实验相似,我们根据截止频率计算电容和电阻的取值,并搭建电路。

通过调节函数发生器的频率和幅度,观察并记录输入输出波形。

实验结果显示,高通滤波器可以滤除低频信号,只保留高频信号。

3. 带通滤波器实验:在实验中,我们采用了RLC带通滤波器电路。

首先,根据所需的中心频率和带宽计算电容、电感和电阻的取值。

然后,按照电路图搭建电路,并连接函数发生器和示波器。

通过调节函数发生器的频率和幅度,观察并记录输入输出波形。

实验结果显示,带通滤波器可以选择性地通过一定频率范围内的信号,对其他频率的信号进行阻断。

四、实验分析和讨论:通过以上实验,我们深入了解了滤波器的原理和性能。

不同类型的滤波器在频率响应和滤波特性上有所差异,可以根据实际需求选择合适的滤波器。

此外,滤波器的设计和调试需要一定的理论基础和实践经验,对电路的参数选择和电路的稳定性有一定要求。

滤波器实验报告

滤波器实验报告

滤波器实验报告第一点:滤波器实验原理与类型滤波器作为信号处理的核心工具,其基础在于对信号的选择性处理。

实验中,我们首先通过研究不同类型的滤波器来深入理解其工作原理和特性。

1.1 理想滤波器:理想的滤波器具有无限的带宽和完美的截止特性,其实际上是不存在的,但它是设计其他类型滤波器的基础。

理想的低通滤波器(Low Pass Filter, LPF)允许低于特定频率的信号通过,而高于该频率的信号则被完全抑制。

对应的,高通滤波器(High Pass Filter, HPF)则允许高于特定频率的信号通过,而低于该频率的信号则被抑制。

理想带通滤波器(Band Pass Filter, BPF)和带阻滤波器(Band Stop Filter, BSF)则更加复杂,分别允许一定频率范围的信号通过和阻止一定频率范围的信号。

1.2 实际滤波器:实际应用中的滤波器都会受到物理限制,如元件的电阻、电容、电感等,导致实际滤波器的特性与理想滤波器有所不同。

常用的实际滤波器包括有源滤波器和无源滤波器。

有源滤波器包含有放大元件,可以对信号的幅度进行调整;无源滤波器则不包含放大元件,主要通过电路元件的阻抗变换来实现滤波功能。

1.3 滤波器设计方法:在实验中,我们探讨了不同的滤波器设计方法,包括巴特沃斯设计、切比雪夫设计、椭圆设计等。

每种设计方法都有其独特的频率响应特性,适用于不同的应用场景。

第二点:滤波器实验设计与实现实验的核心在于设计和实现一个滤波器,以达到特定的滤波效果。

这一部分我们将详细讨论实验中涉及的设计步骤和实现方法。

2.1 滤波器参数确定:首先,根据实验需求确定滤波器的参数,包括截止频率、滤波器的阶数、类型(低通、高通、带通、带阻等)。

这些参数将直接影响滤波器的性能。

2.2 滤波器设计:在确定了滤波器参数后,我们使用专业的滤波器设计软件,如MATLAB,来设计滤波器的传递函数。

设计过程中,我们可以根据需要选择不同的滤波器设计方法,以达到最佳的滤波效果。

滤波器实验报告范文

滤波器实验报告范文

滤波器实验报告范文实验名称:滤波器实验报告一、实验目的1.了解滤波器的原理与工作机制;2.学习使用滤波器进行信号处理;3.分析不同类型滤波器在信号处理中的应用。

二、实验器材1.滤波器(包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器);2.示波器;3.波形发生器;4.电缆和连接线。

三、实验原理滤波器是一种对信号进行频率选择性处理的电子设备,通过改变信号的频率分量来达到滤波效果。

根据信号频谱中的频率范围,滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

低通滤波器允许低频信号通过,而削弱高频信号。

高通滤波器则相反,允许高频信号通过,而削弱低频信号。

带通滤波器则只允许其中一频率范围内的信号通过,而削弱其他频率的信号。

带阻滤波器则削弱其中一频率范围内的信号,而保留其他频率的信号。

四、实验步骤1.将示波器连接到波形发生器的输出端口,并将波形发生器调整为正弦波信号输出;2.使用低通滤波器,将示波器连接到滤波器的输出端口;3.调节滤波器的截止频率,观察滤波器对信号的影响;4.使用高通滤波器,重复步骤3;5.使用带通滤波器,重复步骤3;6.使用带阻滤波器,重复步骤3;7.将实验结果记录下来,并进行分析。

五、实验结果与分析通过实验观察和记录,可以获得不同类型滤波器对输入信号的影响。

1.低通滤波器:低通滤波器对高频信号有较明显的衰减效果,可以在一定程度上削弱噪声信号。

当滤波器的截止频率较低时,只有低频信号能够通过滤波器,高频信号被滤除。

2.高通滤波器:与低通滤波器相反,高通滤波器对低频信号有较明显的衰减效果,在一定程度上削弱了基线漂移等低频噪声。

当滤波器的截止频率较高时,只有高频信号能够通过滤波器,低频信号被滤除。

3.带通滤波器:带通滤波器可以选择特定频率范围内的信号通过,而削弱其他频率的信号。

可以用于选择性地提取特定频谱范围内的信号。

在一些信号处理应用中,该类型滤波器使用较多。

4.带阻滤波器:带阻滤波器可以削弱特定频率范围内的信号,而保留其他频率的信号。

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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:
12()10.5sin 20.2sin 2f t f t f t ππ=++,
其中,12,f f 是信号原始频率(本实验中为自选常数,1f 为低频,2f 为高频)。

确定一个采样频率s f 对()f 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。

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 、270f Hz =,则原始信号表示为:
()10.5sin(250)0.2sin(270)f t t t ππ=+⨯+⨯
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
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s f 为3倍的2f ,即
370210fs Hz Hz
=⨯=。

50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=1400.342Nc ⨯=,所以窗口函数为
()100.30t s t ---≤<⎧∏=⎨
---⎩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:
(){}/2
sin(0.5)0.5j F t e ωτωττ
ωτ-∏=,其中0.3s
τ=
图2 窗函数
图3窗函数傅里叶变换(CTFT )
时域截取的过程就是原函数()f t 在时域乘以()t ∏,而在频域()F ω与/2
sin(0.5)0.5j e ωτωττ
ωτ
-做卷积
运算后再乘以系数1/2π,而在实际计算机仿真过程中,只要选好信号横坐标的范围就完成了截取信号的过程,本实验中取信号横坐标为[0,0.3),截取后的CT 信号的傅里叶变换图像如图4所示,其图像在频域坐标轴上向正负无穷延展。

图4 截取后的CT 信号([0,0.3)s s )的CTFT ()j F ω
2、 截断信号的时域采样
截断后的信号就可以在时域上进行采样,采样函数为
()S
t nT δ+∞-∞
-∑,截断后的信号()j
f t 乘以
()S
n nT δ+∞-∞
-∑,所以在频域相当于()1/2j F πω与()s s
n ωδωω+∞-∞
-∑进行卷积,其得到的图像为周期
的,其图像与离散采样信号的DTFT 形式相同。

以上为CT 信号的分析,对于离散信号,为了适应计算机的处理方式,我们需要采用DFT 和IDFT 进行计算求解。

采样后的离散信号图像为下图所示
图5 采样后的信号
对上述有限的离散信号求DTFT ,可以得到其在频域的表现形式,对离散角频率Ω取[0,6.28]之间的629个样点,计算其DTFT ,并画出图像如下
图6 有限采样信号的DTFT 频谱
如果对上述频谱图进行采样,则相应的,离散采样信号将进行周期延拓,如果在频域进行采样,并保证在一个主周期中,有N 个采样点,则离散采样信号将以N 为离散周期进行延拓。

如果令63N Nc ==,则其相当于原始周期信号的采样。

利用DFT ,我们可以完成这个过程,DFT 公式为
12/2/0
1
()[]N j k N j nk N n X e x n e N ππ--==∑
其类似于DTFS 公式,特点是隐含周期性,就得到了离散的频谱,其频谱与连续周期信号的频谱在形式上极为相似,只要保证N Nc =,频谱赋值在数值上相同。

其图像如下:
图7 离散信号的DFT 离散频谱
3、 设计离散滤波器并进行滤波。

目前,只进行了低通滤波。

目标:滤除70Hz 的高频成分,保留直流分量和50Hz 的低频成分。

方法:采用窗函数法设计FIR 滤波器。

采用海明窗。

具体步骤:
(1)、取通带截止频率为12p s f f πΩ=⨯,取阻带起始频率为2
2st s
f f πΩ=⨯,2p st c Ω+ΩΩ=,
取阻带衰减不小于-50db 。

(2)、求理想滤波器的冲击响应。

||()0
||
j t
j c d c e
h e ωω
ωπ
πω-⎧≤⎪=⎨
≤⎪⎩
1
sin[()]||()
()||
c c
d c c n n h n ωτωπ
πτωπωπ
⎧-≤⎪-⎪=⎨
⎪≤⎪⎩
(3)、选择窗函数 本实验取海明窗 2()[0.5
40.46c o s ]
()
1
N
n
w n R n N π=-- (4)、确定N 值。

海明窗带宽: 6.6/N ωπ=,
2()/st p s ωπ=Ω-ΩΩ,所以求得N 为35
(5)、确定FIR 滤波器的()h n ()()()d h n h n w n =
(6)、求()j H e ω 经过计算,得到的滤波器的单位冲击响应和滤波器的频谱图如下图所示
图8 滤波器单位冲击响应
图9 数字滤波器的频谱图
下面进行滤波,把离散信号的DFT离散频谱函数和数字滤波器的频谱函数对应相乘,进行了频域滤波。

滤波后的离散频谱如下图所示
图10 滤波后的离散频谱图
利用IDFT进行反变换得到滤波后的离散信号,其图像如下
图11 IDFT后的离散信号
4、离散信号变为连续信号(插值)
(1)利用理想插值函数进行插值,其插值函数图像如下
图12 理想插值函数插值效果如下图所示
图13 原始信号复原图
但是,上述插值在物理世界中,无法实现,因为它非因果,且为无穷信号。

与此同时,通过观察发现,在复原图像的边缘误差较大,原因是因为所取的离散信号点为有限个,所以存在误差,当在边界进行插值时,边界另一边没有信号值,所以误差较大,当采样点为无穷个时,理论上可以精确复原原图像,但这在现实生活中,无法实现。

(2)一阶线性插值,其插值函数图像如下
图14 一阶线性插值函数
插值效果如下图所示
图15 原始信号复原图
一阶线性插值插值误差较大,但基本反映出了图像的形态,其在物理上可以实现。

通过观察,上述复原图在边缘出也存在较大误差,原因同上,同时因为插值函数具有延时效果,所以复原信号在实间上有延迟,最直观就是比理想复原图向后移动了一小段距离。

5、参数调整
通过上面的实验,我对信号采样与复原过程有了一定的了解,下面通过参数调整来加
深理解。

(1)窗函数为整数倍周期,否则无法复原为原图像
调整截断信号所用窗函数的宽度,使其不等于周期的整数倍。

之前取m=3,这里取m=1.5。

得到的结果如下,这是因为,利用DFT在计算周期延拓离散信号的频谱的时候,在时域延拓后的图像与原图像已经不一样了。

(2)、对于最高频率分量幅值不为零或不趋于零的信号,采样频率要严格大于两倍最大频率
上述实验中采样频率取值为3倍的信号最大频率分量,下面取270140s f Hz Hz =⨯=,
实验结果如下
通过观察发现,频谱中没有70Hz 对应的成分,这是因为以2倍的频率来采样sin()
A t ωϕ+这样的谐波,得到的离散点无法反映该信号的全部特征,在这里对该信号的采样,全部在
/,0,1,2,3...t k k πω==时刻,当0ϕ=时,所有的采样值都为零,就如上图所示,当ϕ取其他值时,将会在频域发生混叠。

这里取0.2ϕ=,改变题干,令12()10.5sin 20.2sin(20.2)f t f t f t ππ=+++,得到的结果,如下
所以,对于最高频率分量幅值不为零或不趋于零的信号,采样频率要严格大于两倍最大频率。

( 3)采样数对于不同实验的实验结果的影响。

1)通过实验发现,提高窗函数宽度,即在采样频率不变的情况下提高采样点数,对信号复原效果提高不大。

2)通过实验发现,在窗函数宽度不变的情况下,提高采样频率能显著提高信号复原效果,但在信号边缘的误差无法得到显著改善。

(4)欠采样时,高频分量会关于采样频率反折而变为低频分量。

例如取0.77049s f Hz Hz =⨯=时,50Hz 和70Hz 的分量都关与采样频率进行了反折。

结果如下
四、实验总结和体会
(一)此次计算机模拟仿真实验,主要是做了以下一些工作:
1、模拟了连续信号采样和复原的过程。

2、变换了不同的参数,并加以解释,加深了对问题的理解。

3、采用了窗函数法设计了FIR数字滤波器进行了低通滤波处理,画出了滤波效果图。

4、对Matlab的理解和运用有了进一步的提高。

5、只有真正的动手实践,才有可能真正的理解学到的知识,否则只是肤浅的背诵。

(二)实验过程主要存在的一些问题:
1、只进行了低通滤波器设计,没有进行高通和带通设计。

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