Báo cáo bài 1 TN xử lý số tín hiệu

Báo cáo bài 1 TN Xử Lý Số Tín Hiệu online Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ chí Minh (HCMUT) Giới thiệu tổng quan về Matlab và một số lệnh chức năng cơ bản.Giới thiệu công cụ SPTool trong hỗ trợ thiết kế bộ lọc số.Thực thi chương trình trên Matlab với các lệnh cơ bản về xử lý tín hiệu rời rạc.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

BỘ MÔN: XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU

Nhóm: L10 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: HUỲNH VĂN PHẬN

Năm học: 2020 – 2021

Thực hành 1: Viết file-M thực hiện chương trình trên và lưu với tên

Bai1_NHOMx_PlotGraph.m

x = 0:pi/20:2*pi; % Define vector x from 0 to 2pi with step

size pi/100

y = sin(x); % Define vector y

subplot(1,2,1); % Create a graph with two sub-graphs

in 1 row 2 column and with subplot position 1

plot(x,y,'b-'); % Plot x versus y

axis([0 2*pi -1 1]);

xlabel('x (pi)');

ylabel('y=sin(x)'); %Label of x-axis and y-axis

title('Graph of Continuous Sine from 0 to 2pi'); %Title of

ylabel('y=sin(x)'); %Label of p-axis and q-axis

title('Graph of Discrete Sine from 0 to 2pi'); %Title of

graph

Kết quả:

Thực hành 2: Viết một file-M thực hiện chương trình trên và lưu với tên Bai1_NHOMx_DFT.m

close all;

xn = [1, 2, 3, 4, 5, 6];

L = length(xn); %find the length of the sequence

Xk = zeros(1,L); %initialize an array of same size as

that of input sequence

stem(t,Xk_magnitude,'bo-'); hold on;

stem(t,Xk_2_magnitude,'r* '); hold on;

stem(t,Xk_phase,'bo-'); hold on;

stem(t,Xk_2_phase,'r* '); hold on;

L = length(Xk); %find the length of the sequence

xn = zeros(1,L); %initialize an array of same size as

that of input sequence

%IDFT of the sequence

stem(t,xn_magnitude,'bo-'); hold on;

stem(t,xn_2_magnitude,'r* '); hold on;

ylabel ('Amplitude');

xlabel ('n');

title('Magnitude Response');

% Find the phases of individual DFT points

xn_phase = angle(xn);

xn_2_phase = angle(xn_2);

% plot the magnitude sequence

subplot(1,4,4);

stem(t,xn_phase,'bo-'); hold on;

stem(t,xn_2_phase,'r* '); hold on;

axis([0 3 -1 1]);

ylabel ('Phase');

xlabel ('n');

title ('Phase Response');

legend('Computing', 'ifft Matlab');

Kết quả:

Thực hành 4: Viết một file-M tìm ngõ ra y(n) của hệ thống nhân quả với ngõ vào x(n) = [1, 3, 5,

3, 6, 3] và đáp ứng xung h(n) = [1, 4, 7, 2, 8] theo 2 cách, và lưu với tên Bai1_NHOMx_conv.m

stem(t,yn_magnitude,'bo-'); hold on;

stem(t,yn_2_magnitude,'r* '); hold on;

ylabel ('Amplitude');

xlabel ('y(n)');

Kết quả:

Thực hành 5: Viết một file-M vẽ đáp ứng tần số của hệ thống có hàm truyền trên theo 2 cách: i)

tính toán đáp ứng tần số và ii) sử dụng hàm Matlab, và lưu với tên Bai1_NHOMx_freqz.m

Thực hành 6: Viết các chương trình Matlab thực hiện các yêu cầu sau:

1 Tạo 5 chu kỳ mẫu tín hiệu s1 cos 2 f t1 

với f 1 400Hz, tần số lẫy mẫu 8000 Hz.

clc;

% Signal Genergating

Fs = 8e3; % Sampling frequency 8 kHz

Ts = 1/Fs; % Sampling period

Kết quả:

- 5 chu kỳ tín hiệu theo giây (s) và n

- Phổ tần số

2 Tạo mẫu tín hiệu 3

- Phổ tần số

3 Tạo tín hiệu sinc s4 sinc 2  f t4  0.5 

với f 4 40 Hz, 0  (s) và được lấy mẫut 1

- Phổ tần số

Thực hành 7: Thực hiện việc thiết kế bộ lọc FIR chắn dải với các thông số như trong ví dụ 1.

Lấy các hệ số của bộ và viết chương trình vẽ đáp ứng tần số của bộ lọc trên Lưu lại với tên

BAI_1_NHOMx_bs2700_freqz

>> sptool

Nhận xét: Dùng hàm plot để vẽ theo thang tuyến tính và semilogy theo

thang đo dB, ta thấy được khi dùng hàm semilogy kết quả gần với bộ lọc ta

thiết kế hơn

Thực hành 8: Thực hiện việc thiết kế bộ lọc FIR chắn dải với các thông số như trong ví dụ 2.

Lấy các hệ số của bộ và viết chương trình vẽ đáp ứng tần số của bộ lọc trên Lưu lại với tên

Thực hành 9: Thực hiện các chương trình thiết kế bộ lọc thông dải đa dải và vẽ đáp ứng tần số

với các yêu cầu như trong ví dụ 1 và 2

% plot magnitude of the filter

plot(f * FN,m, 'b'); hold on;

plot(w/pi*FN,abs(h), 'r-.');

Kết quả:

[num, den] = yulewalk(n-1,f,m);

% frequency response with 256 points

[h w] = freqz(num,den,256);

% plot magnitude of the filter

plot(f * FN,m, 'g'); hold on;

plot(w/pi*FN,abs(h), 'r-.');

Kết quả:

Thực hành 10: Thiết kế bộ lọc FIR chắn đa dải 1000-1500 và 2500-3000, có bậc 62, tần số lấy

mẫu là 10 kHz Sau đó vẽ đáp ứng tần số của bộ lọc

%multibandfir63.m: Multiband FIR filter with 63

% plot magnitude of the filter

plot(f * FN,m, 'b'); hold on;

plot(w/pi*FN,abs(h), 'r-.');

Kết quả:

Thực hành 11: Thiết kế bộ lọc IIR chắn đa dải 1000-1500 và 2500-3000, có bậc 62, có tần số

lấy mẫu là 10 kHz Sau đó vẽ đáp ứng tần số của bộ lọc

%multibandfir63.m: Multiband FIR filter with 63

[num, den] = yulewalk(n-1,f,m);

% frequency response with 256 points

[h w] = freqz(num,den,256);

% plot magnitude of the filter

plot(f * FN,m, 'g'); hold on;

plot(w/pi*FN,abs(h), 'r-.');

Kết quả: