API tools faq
paste
Advertisement
Cieslin

Metody filtracji dzwieku

Cieslin
Mar 20th, 2019
252
0
Never
Add comment
Not a member of Pastebin yet? Sign Up, it unlocks many cool features!
MatLab 10.18 KB | None | 0 0
raw download clone embed print report
  1.  
  2. %ZADANIE-1
  3. clear;
  4. N=3100; A=2   ; fx=31  ; fp=3100   ;   %Parametry sygnału
  5. dt=1/fp;                        %Okres próbkowania
  6. t=dt*(0:N-1);                   %Wektor chwil próbkowania
  7. x=A*sin(2*pi*fx*t);             %Sygnał
  8. plot(t,x,'m'); grid; title('Sygnał x(t)'); xlabel('czas [s]'); pause
  9.  
  10. % Oblicz wartości parametrów sygnału
  11.  
  12. x_sred1=mean(x), x_sred2=sum(x)/N   %wartość średnia
  13. x_max=max(x)                        %wartość max
  14. x_min=min(x)                        %wartość min
  15. x_std1=std(x), x_std2=sqrt(sum((x-mean(x)).^2)/(N-1)) %odchylenie standardowe
  16. x_e=dt*sum(x.^2)                    %energia
  17. x_moc=(1/N)*sum(x.^2)               %moc średnia
  18. x_sku=sqrt(x_moc)                   %wartość skuteczna
  19.  
  20. % Oblicz i narysuj funkcję autokorelacji R1, R2, R3 sygnału x(n)
  21.  
  22. R1=xcorr(x);                    %nieunormowana
  23. R2=xcorr(x,'biased');           %unormowaną przez długość /N
  24. R3=xcorr(x,'unbiased');         %unormowaną przez /(N-abs(k))
  25. tR=[-fliplr(t) t(2:N)]; plot(tR,R1); grid; title('Autokorelacja'); pause
  26.  
  27. %Teraz R3
  28. %for k=0:N
  29. %    R(k+1)=sum( x(1:N-k).*x(1+k:N))/(N-k);
  30. %end
  31. %R=[fliplr(R) R(2:N-1)];
  32. %plot(tR,R);grid;pause
  33.  
  34. % Narysuj część rzeczywistą, urojoną i moduł tych współczynników
  35. X=fft(x);           %szybka dyskretna transformacja Fouriera
  36. df=1/(N*dt);        %częstotliwość podstawowa f0=df=1/T=1/(N*dt)
  37. f=df*(0:N-1);       %kolejne częstotliwości
  38. subplot(311);plot(f,real(X)); grid; title('Re'); xlabel('Hz'); pause
  39. subplot(312);plot(f,imag(X)); grid; title('Im'); xlabel('Hz'); pause
  40. subplot(313);plot(f,abs(X)); grid; title('abs'); xlabel('Hz'); pause
  41. clf;
  42. plot(f(1:N/2+1),abs(X(1:N/2+1))/(N/2)); grid; title('Po skalowaniu'); pause
  43.  
  44. % Synteza sygnału na podstawie współczynników jego szeregu Fouriera i
  45. % porównanie z oryginałem
  46. xs=ifft(X);
  47. plot(t,real(x-xs)); grid; title('Różnica'); pause
  48.  
  49. %Zadanie-2
  50. s1=rand(1,N); s2=randn(1,N);
  51. s= s2;  %wybór szumu
  52. R=xcorr(s,'unbiased');
  53. plot(tR,R); grid; title('Autokorelacja szumu'); pause
  54. C=xcov(s);
  55. plot(tR,C); grid; title('Autokowariancja szumu'); pause
  56. Hs=hist(s,100); %podzielić oś [xmin,xmax] na 100 podprzedziałów
  57. plot(Hs); title('Histogram szumu'); pause
  58. S=fft(s);
  59. plot(f, abs(S)); grid; title('Widmo szumu'); xlabel('f [Hz]'); pause
  60. [Pss, fss]= psd(s,N/10,fp); %uśrednione widma odcinków sygnału o dł N/10
  61. plot(fss,Pss); grid; title('Widmo uśrednione'); xlabel('f [Hz]'); pause
  62.  
  63. %Zadanie-3
  64.  
  65. s = s2 + x;
  66. plot(t,s, 'm'); grid; title('Suma sygnalow 1 i 2'); pause
  67. R=xcorr(s, 'unbiased');
  68. plot(tR,R); grid; title('Autokorelacja sygnalow 1 i 2'); pause
  69. C=xcov(s);
  70. plot(tR,C); grid; title('Autokowariancja sygnalow 1 i 2'); pause
  71. Hs=hist(s,100);
  72. plot(Hs); title('Histogram sygnalow 1 i 2'); pause
  73.  
  74. %Zadanie-4
  75.  
  76.  
  77. s=s2 + x + (2*x);
  78. plot(t,s, 'm'); grid; title('Suma sygnalow z dodatkowa sinusoida'); pause
  79. R=xcorr(s, 'unbiased');
  80. plot(tR,R); grid; title('Autokorelacja sygnalow z dodatkowa sinusoida'); pause
  81. C=xcov(s);
  82. plot(tR,C); grid; title('Autokowariancja sygnalow z dodatkowa sinusoida'); pause
  83. Hs=hist(s,100);
  84. plot(Hs); title('Histogram sygnalow z dodatkowa sinusoida'); pause
  85.  
  86. %Zadanie-5
  87.  
  88. ampl=hamming(N)';    %przykładowa funkcja modulująca amplitudę
  89. y1=ampl.*x;
  90. plot(t,y1); grid; title('Sygnał z modulacją amplitudy'); pause
  91. ampl=exp(-10*t);        %eksponencjalna funkcja obwiedni amplitudy
  92. y2=ampl.*x;
  93. plot(t,y2); grid; title('Sygnał z modulacją amplitudy'); pause
  94.  
  95. %Zadanie-6
  96.  
  97. fx=  31; alfa=10   %wybierz, zaczynając od małych wartości; potem obserwuj
  98. y3=sin(2*pi*(fx*t+0.5*alfa*t.^2));
  99. plot(t,y3); grid; title('Sygnał z liniową modulacją częstotliwości'); pause
  100.  
  101. fx=  31; fm=  10; df=  10;         % częstotliwości - nośna, modulująca, głębokość modulacji
  102. y4=sin(2*pi*(fx*t+df*sin(2*pi*fm*t)/(2*pi*fm)));
  103. plot(t,y4); grid; title('Sygnał z sinusoidalną modulacją częstotliwości'); pause
  104.  
  105.  
  106.  
  107.     <!DOCTYPE html>
  108.     <html lang="pl">
  109.     <head>
  110.     <title>Systemy Multimedialne: treść zadania</title>
  111.     <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../styl.css" />
  112.  
  113.     <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../select-topic-2.css" />
  114.  
  115.     </head>
  116.     <body onselectstart="return false;">
  117.     <div id="topic-header">
  118.     <table><tr>
  119.     <td>Systemy Multimedialne</td>
  120.     <td style="text-align: center; color: silver;">192.168.0.153</td>
  121.     <td style="text-align: right;">Semestr&nbsp;6&nbsp;&nbsp;&nbsp;Grupa&nbsp;2&nbsp;&nbsp;&nbsp;Sekcja&nbsp;1</td>
  122.     </tr></table>
  123.     </div><hr class="shadow" />
  124.     <div id="topic-content">
  125.    
  126.     <h1>Wprowadzenie do metod filtracji dźwięku (I)</h1>
  127.     <img src="img/sm01-title.png" style="float: left; margin: 2pt 10pt 4pt 0; float: right;" alt="sm"/>
  128.    
  129.     <h3>1. Generacja próbek</h3>
  130.     <p>
  131.     Wygeneruj N próbek sygnału sinusoidalnego x(t)=Asin(2*pi*fx*t) o
  132.     amplitudzie A i częstotliwości fx, spróbkowanego z częstotliwością fp.
  133.     Narysuj ten sygnał.
  134.     Częstotliwość sygnału, amplitudę oraz liczbę próbek należy dobrać według schematu: </br>
  135.     <ul>
  136.     <li>fx= (numer_sekcji) + 30;</li>
  137.     <li>A= 1 + (numer_sekcji) mod 4;</li>
  138.     <li>N= [czas trwania sygnału 1s.];</li>
  139.     </ul>
  140.     </p>
  141.    
  142.     <pre><samp>
  143.     clear;
  144.     N= ; A= ; fx= ; fp= ; %Parametry sygnału
  145.     dt=1/fp; %Okres próbkowania
  146.     t=dt*(0:N-1); %Wektor chwil próbkowania
  147.     x=A*sin(2*pi*fx*t); %Sygnał
  148.     plot(t,x,'m'); grid; title('Sygnał x(t)'); xlabel('czas [s]'); pause
  149.    
  150.     % Oblicz wartości parametrów sygnału
  151.    
  152.     x_sred1=mean(x), x_sred2=sum(x)/N %wartość średnia
  153.     x_max=max(x) %wartość max
  154.     x_min=min(x) %wartość min
  155.     x_std1=std(x), x_std2=sqrt(sum((x-mean(x)).^2)/(N-1)) %odchylenie standardowe
  156.     x_e=dt*sum(x.^2) %energia
  157.     x_moc=(1/N)*sum(x.^2) %moc średnia
  158.     x_sku=sqrt(x_moc) %wartość skuteczna
  159.    
  160.     % Oblicz i narysuj funkcję autokorelacji R1, R2, R3 sygnału x(n)
  161.    
  162.     R1=xcorr(x); %nieunormowana
  163.     R2=xcorr(x,'biased'); %unormowaną przez długość /N
  164.     R3=xcorr(x,'unbiased'); %unormowaną przez /(N-abs(k))
  165.     tR=[-fliplr(t) t(2:N)]; plot(tR,R1); grid; title('Autokorelacja'); pause
  166.    
  167.     %Teraz R3
  168.     %for k=0:N
  169.     % R(k+1)=sum( x(1:N-k).*x(1+k:N))/(N-k);
  170.     %end
  171.     %R=[fliplr(R) R(2:N-1)];
  172.     %plot(tR,R);grid;pause
  173.    
  174.     % Oblicz współczynniki zespolonego szeregu Fouriera dla tego sygnału.
  175.     % Narysuj część rzeczywistą, urojoną i moduł tych współczynników
  176.     X=fft(x); %szybka dyskretna transformacja Fouriera
  177.     df=1/(N*dt); %częstotliwość podstawowa f0=df=1/T=1/(N*dt)
  178.     f=df*(0:N-1); %kolejne częstotliwości
  179.     subplot(311);plot(f,real(X)); grid; title('Re'); xlabel('Hz'); pause
  180.     subplot(312);plot(f,imag(X)); grid; title('Im'); xlabel('Hz'); pause
  181.     subplot(313);plot(f,abs(X)); grid; title('abs'); xlabel('Hz'); pause
  182.     clf;
  183.     plot(f(1:N/2+1),abs(X(1:N/2+1))/(N/2)); grid; title('Po skalowaniu'); pause
  184.    
  185.     % Synteza sygnału na podstawie współczynników jego szeregu Fouriera i
  186.     % porównanie z oryginałem
  187.     xs=ifft(X);
  188.     plot(t,real(x-xs)); grid; title('Różnica'); pause
  189.    
  190.     </samp></pre>
  191.    
  192.    
  193.     <h3>2. Generacja próbek i analiza sygnału</h3>
  194.     <p>
  195.     Wygeneruj N próbek szumu o rozkładzie równomiernym i normalnym.
  196.     Wyznacz dla nich funkcję autokorelacji, autokowariancji, histogram,
  197.     szereg Fouriera i periodogram
  198.     </p>
  199.     <pre><samp>
  200.     s1=rand(1,N); s2=randn(1,N);
  201.     s= ; %wybór szumu
  202.     R=xcorr(s,'unbiased');
  203.     plot(tR,R); grid; title('Autokorelacja szumu'); pause
  204.     C=xcov(s);
  205.     plot(tR,C); grid; title('Autokowariancja szumu'); pause
  206.     Hs=hist(s,100); %podzielić oś [xmin,xmax] na 100 podprzedziałów
  207.     plot(Hs); title('Histogram szumu'); pause
  208.     S=fft(s);
  209.     plot(f, abs(S)); grid; title('Widmo szumu'); xlabel('f [Hz]'); pause
  210.     [Pss, fss]= psd(s,N/10,fp); %uśrednione widma odcinków sygnału o dł N/10
  211.     plot(fss,Pss); grid; title('Widmo uśrednione'); xlabel('f [Hz]'); pause
  212.     </samp></pre>
  213.    
  214.     <h3>3. Sumowanie oraz analiza sygnałów</h3>
  215.     <p>
  216.     Dodaj sygnały z pkt 1 i 2. Wyznacz i narysuj funkcję autokorelacji,
  217.     autokowariancji i histogram sygnału sumarycznego.
  218.     </p>
  219.    
  220.    
  221.     <h3>4. Sumowanie oraz analiza sygnałów cd.</h3>
  222.     <p>
  223.     Powtórz operacje z pkt 3. po dodaniu do sygnału 1+2 jeszcze jednej
  224.     sinusoidy o zadanej częstotliwości f2x
  225.     </p>
  226.    
  227.     <h3>5. Modulacja AM</h3>
  228.     <p>
  229.     Zmoduluj w amplitudzie sygnał sinusoidalny z pkt 1.
  230.     </p>
  231.    
  232.     <samp><pre>
  233.     ampl=hamming(N)'; %przykładowa funkcja modulująca amplitudę
  234.     y1=ampl.*x;
  235.     plot(t,y1); grid; title('Sygnał z modulacją amplitudy'); pause
  236.     ampl=exp(-10*t); %eksponencjalna funkcja obwiedni amplitudy
  237.     y2=ampl.*x;
  238.     plot(t,y2); grid; title('Sygnał z modulacją amplitudy'); pause
  239.     </samp></pre>
  240.    
  241.    
  242.     <h3>6. Modulacja FM</h3>
  243.     <p>
  244.     Wygeneruj sygnał sinusoidalny z liniową modulacja częstotliwości
  245.     (w=wx+alfat) oraz z sinusoidalną modulacją częstotliwości (w=wx+sin(wmt))
  246.     </p>
  247.    
  248.     <samp><pre>
  249.     fx= ; alfa=10 %wybierz, zaczynając od małych wartości; potem obserwuj
  250.     y3=sin(2*pi*(fx*t+0.5*alfa*t.^2));
  251.     plot(t,y3); grid; title('Sygnał z liniową modulacją częstotliwości'); pause
  252.    
  253.     fx= ; fm= ; df= ; % częstotliwości - nośna, modulująca, głębokość modulacji
  254.     y4=sin(2*pi*(fx*t+df*sin(2*pi*fm*t)/(2*pi*fm)));
  255.     plot(t,y4); grid; title('Sygnał z sinusoidalną modulacją częstotliwości'); pause
  256.     </samp></pre>
  257.    
  258.    
  259.     <h3>7. Składanie sygnałów</h3>
  260.     <p>
  261.     Sklej dwa sygnały.
  262.     </p>
  263.     <samp><pre>
  264.     y5=[y1 y4];
  265.     plot(y5); grid; title('sygnał sklejony'); pause
  266.     </samp></pre>
  267.    
  268.    
  269.     <h3>8. Splot sygnałów</h3>
  270.     <p>
  271.     Spleć ze sobą dwa sygnały, czyli dokonaj filtracji jednego z nich
  272.     przez drugi
  273.     </p>
  274.     <samp><pre>
  275.     T= ; N= ; %czas trwania sygnałów, liczba próbek
  276.     dt=T/N;
  277.     t=dt*(0:N); %okres próbkowania, kolejne chwile czasowe
  278.     f1= ; f2= ; % częstotliwości sinusoid f1 jak w punkcie 1, f2 = 2.5*f1;
  279.     x=sin(2*pi*f1*t)+0.5*sin(2*pi*f2*t); %sygnał filtrowany: zawiera składowe o częstotliwości f1 i f2
  280.     ffilt= ; % częstotliwość sygnału filtrującego
  281.     h=sin(2*pi*ffilt*t).*exp(-4*t); %sygnał filtrujący
  282.     y=conv(x,h) %operacja filtracji, splot
  283.     subplot(311);plot(t,x); grid; title('Sygnał WE x(t)'); pause
  284.     subplot(312);plot(t,h); grid; title('Odp impulsowa'); pause
  285.     subplot(313);plot(t,y(1:N+1)); grid; title('Sygnał WY'); pause
  286.     </samp></pre>
  287.    
  288.     <h3>9. Kwantyzacja</h3>
  289.     <p>
  290.     Skwantuj sygnał x(t) z pkt.8
  291.     </p>
  292.    
  293.     </div>
  294.     </body>
  295.     </html>
Advertisement
Add Comment
Please, Sign In to add comment
Advertisement
Public Pastes
Advertisement
We use cookies for various purposes including analytics. By continuing to use Pastebin, you agree to our use of cookies as described in the Cookies Policy.  OK, I Understand
Not a member of Pastebin yet?
Sign Up, it unlocks many cool features!