数字信号处理课程设计离散时间信号处理.doc

离散时间信号处理课程设计 设计要求：某雷达系统接收机框架如图1所示。接收机输入信号,其中，中心频率=40MHz，为相位调制函数(调制带宽B=2MHz)，信号谱如图2所示。输出基带信号In、Qn数据率(采样率)为2.5MHz。LPFADCNCOLPF采样率变换采样率变换数字信号处理单元Xc(t)cosw0nsinw0nfsXnS_InS_Qn图1 接收机原理框架BfXc(f)f0-f0B图2 接收信号参数 1. 请设计ADC的采样率fs，画出xn的频谱X(ejw)2. 请推导正交解调器的输出S_In和S_Qn的表达式，画出频谱示意图；若要将信号谱搬移到零中频，请确定NCO的频率W03. 请设计一个FIR线性相位数字LPF对正交解调的输出进行处理，要求杂散抑制比超过50dBc，确定滤波器设计指标、给出设计过程和结果。4. 请确定采样率变换模块的参数(抽取或内插系数)，画出输出信号谱。设计过程1.设计ADC的采样率fs，画出xn的频谱X(ejw)Adc采样率fs=2*f0，fs取100MHZ。(t)为相位调制函数(调制带宽B=2MHz)，取(t)=cos(2*1000000*t)作为单音调制信号，则,程序如下：clear;clc;clf;n0=20000;%点数sprate=100000000;%采样频率100Mt0=n0/sprate;%总时长fca=40000000;%载波频率fsi=1000000;%信号频率t=linspace(0,t0,n0);Dsb=cos(2*pi*fca*t+cos(fsi*2*pi*t);subplot(3,1,1);plot(t(1:100),Dsb(1:100);title(时域);xlabel(t);ylabel(voltage);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,2);w=linspace(-1,1,n0);plot(w,fftshift(abs(fft(Dsb);title(幅频);xlabel(w);ylabel(|X(ejw)|);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,3);plot(w,fftshift(angle(fft(Dsb);title(相频);xlabel(w);ylabel(X(ejw);grid on;legend(modulated signal);上图中频域图0.8代表0.8*100000000/2 = 40M2.推导正交解调器的输出S_In和S_Qn的表达式，画出频谱示意图；若要将信号谱搬移到零中频，请确定NCO的频率W0W0=4/5S_In = xn* cosw0n=cos4n/5 +cosn/50*cos4n/5Sl=Dsb.*cos(2*pi*fca*t);subplot(3,1,1);plot(t(1:100),Sl(1:100);title(时域);xlabel(t);ylabel(voltage);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,2);plot(w,fftshift(abs(fft(Sl);title(幅频);xlabel(w);ylabel(|X(ejw)|);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,3);plot(w,fftshift(angle(fft(Sl);title(相频);xlabel(w);ylabel(X(ejw);grid on;legend(modulated signal);S_Qn =xn* sinw0n=cos4n/5 +cosn/50*sin4n/5Sq=Dsb.*sin(2*pi*fca*t);subplot(3,1,1);plot(t(1:100),Sq(1:100);title(时域);xlabel(t);ylabel(voltage);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,2);plot(w,fftshift(abs(fft(Sq);title(幅频);xlabel(w);ylabel(|X(ejw)|);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,3);plot(w,fftshift(angle(fft(Sq);title(相频);xlabel(w);ylabel(X(ejw);grid on;legend(modulated signal);3.设计一个FIR线性相位数字LPF对正交解调的输出进行处理，要求杂散抑制比超过50dBc，确定滤波器设计指标、给出设计过程和结果。在20Mhz左右范围内混叠产生一些频率需滤除，所以设计fir的指标为：fpass=5MHZ，fstop=15MHZ，要求杂散抑制比超过50dBc，取Astop=50db时就已足够了。窗函数采用Kaiser窗，wp=/10,ws=3/10,wc=/5, w=/5,A=50= 0.5842*(A-21)0.4+0.07886*(A-21)=4.5336M=(A-8)/(2.285*pi/5) = 29.254M取30pp=linspace(0,29,30);hlp=(sin(pp-15)*pi/5)./(pp-15)*pi);hlp(16)=0.2;h=hlp.*FIRLPF;scatter(pp,h,o);subplot(3,1,2);ll=linspace(0,2*pi,20000);h3=zeros(1,20000);for k=1:20000 h3(k)=0; for i=1:30 h3(k) = h3(k) + h(i)*exp(-1j*2*pi*(k-1)*(i-1)/20000); endendplot(ll,10*log(abs(h3);grid on;xlabel(w);ylabel(dB);4.确定采样率变换模块的参数(抽取或内插系数)，画出输出信号谱。S_In通过低通滤波器后Sl=Dsb.*cos(2*pi*fca*t);Sl=conv(Sl,h);subplot(3,1,1);plot(t(1:1000),Sl(1:1000);title(时域);xlabel(t);ylabel(voltage);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,2);w=linspace(-1,1,20029);plot(w,fftshift(abs(fft(Sl);title(幅频);xlabel(w);ylabel(|X(ejw)|);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,3);plot(w,fftshift(angle(fft(Sl);title(相频);xlabel(w);ylabel(X(ejw);grid on;legend(modulated signal);采样率降为2.5M，即抽取系数为40，程序如下Sll=zeros(1,500);for i=1:500 Sll(i)=Sl(i*40);endsubplot(3,1,1);plot(t(1:200),Sll(1:200);title(时域);xlabel(t);ylabel(voltage);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,2);w=linspace(-1,1,500);plot(w,fftshift(abs(fft(Sll);title(幅频);xlabel(w);ylabel(|X(ejw)|);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,3);plot(w,fftshift(angle(fft(Sll);title(相频);xlabel(w);ylabel(X(ejw);grid on;legend(modulated signal);对S_Q做同样的操作Sq=Dsb.*sin(2*pi*fca*t);Sq=conv(Sq,h);subplot(3,1,1);plot(t(1:1000),Sq(1:1000);title(时域);xlabel(t);ylabel(voltage);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,2);w=linspace(-1,1,20029);plot(w,fftshift(abs(fft(Sq);title(幅频);xlabel(w);ylabel(|X(ejw)|);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,3);plot(w,fftshift(angle(fft(Sq);title(相频);xlabel(w);ylabel(X(ejw);grid on;legend(modulated signal);降采样后Sqq=zeros(1,500);for i=1:500 Sqq(i)=Sq(i*40);endsubplot(3,1,1);plot(t(1:200),Sqq(1:200);title(时域);xlabel(t);ylabel(voltage);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,2);w=linspace(-1,1,500);plot(w,fftshift(abs(fft(Sqq);title(幅频);xlabel(w);ylabel(|X(ejw)|);grid on;legend(modulated signal);subplot(3,1,3);plot(w,fftshift(angle(fft(Sqq);title(相频);xlabel(w);ylabel(X(ejw);grid on;legend(modulated signal);目 录第一章 总 论1一、项目概况1二、项目所在区域简介1三、报告编制依据2四、编制内容3五、简要结论3第二章 项目建设背景及必要性5一、项目建设背景5二、项目建设必要性5第三章 服务对象与需求分析8第四章 建设内容及规模9一、建设内容9二、建设规模9第五章 项目选址及建设条件10一、项目选址10二、什邡市概况10三、建设条件11第六章 项目建设规划和工程方案设计15一、项目建设规划的指导思想、基本原则和重建目标15二、项目建设规划实施的保障措施16三、工程方案设计原则16四、总平面布局17五、建筑设计17六、结构设计19七、电气设计21八、给排水设计21九、通风及空调系统22十、建筑装修和防护23第七章 节能方案25一、用能标准和节能规范25二、主要节能措施25第八章 环境保护与消防设计28一、施工期环境保护28二、营运期环境保护28三、消防设计30第九章、安全文明施工33第十章 项目建设管理机构及人力资源配置36一、什邡市卫生项目灾后重建项目领导机构36二、项目建设实施的管理机构38三、人力资源配置39第十一章 项目招投标及进度计划40一、招标方案40二、项目建设进度计划40第十二章 投资估算及资金筹措42一、投资估算范围42二、投资估算依据42三、编制说明42四、估算结果43五、资金筹措45第十三章 社会效益评价46一、项目对本地区社会影响分析46二、项目与本地区互适性分析46三、社会风险分析48第十四章 结论和建议49一、结论49二、建议49