kolokwium

%1. (17)Wczytanie sygnału i decymacja:
[x,fp]=wavread('S1.wav');
y=decimate(x,5);
subplot(111);
plot(y);

%1**
[x,fp]=audioread('cartoon008.wav'); %wczytuje plik
y=decimate(x,5);
subplot(331); plot(x); title('17-decymacja'); xlabel('t'); ylabel('A');

%2. (18)Policzenie widma amplitudowego sygnału:
Nf=1024;
v=fft(x,Nf);
w=abs(v);
f=linspace(0,fp,Nf);
subplot(212);
plot(f,w);
ylabel('czestotliwosc[Hz');
%xlabe('modul widma');

%****
Nf=2^11;
N21=Nf/2+1;
w=fft(x,Nf) %x to sygnał
v=abs(w);
Nf=length(v);
tf=linspace(0,Fs/2,N21); %Fs czestotliwosc probkowania
plot(tf,v(1:N21));
xlabel('czestotliwosc[Hz]')
ylabel('modul widma')

%*****
Nf=1024
v=fft(x,Nf);
w=abs(v);
f=linspace(0,fp,Nf);
plot(f,w);

%1****
Nf=1024;
v=fft(x,Nf); %fft dla syg x i liczbie probek=Nf
f=linspace(0,fp,Nf); %wektor o Nf wartosciach podzielonych od 0 do fp
subplot(332); plot(f,v); title('18-widmo amp'); xlabel('czestotliwosc'); ylabel('widmo');
vv=abs(v);
subplot(333); plot(f,vv); title('18A-modul widma'); xlabel('czestotliwosc'); ylabel('mod widma');


%3. (19)Filtr fir o zadanej długości i f granicznej
h=fir1( 51,[1400]);
plot(h);
freqz(h,1);
y=filter(h,1,x);


%1****
h=fir1(51,[1400/(fp/2)],'low');
q=fft(h,Nf);
q1=abs(q);
subplot(334);plot(f,q1); title('19-mod widma?'); xlabel('czestotliwosc'); ylabel('mod widma');
figure(2); freqz(h,1); title('19');

%4. (20)Filtracja i wyznaczenie modułu widma sygnału po filtracji

h=fir1(21,[300/500]);
plot(abs(fft(h(512))),'r')
y=filter(h,1,x);
plot(x)
hold on

%1****
y=filter(h,1,x);
rr=fft(y,Nf);
ww=abs(rr);
figure(1);
subplot(335); plot(f,ww);
title('20-mod widma');
xlabel('czestotliwosc');
ylabel('mod widma');


%5. (21)Generacja sygnału o zadanej długości i częstotliwości
fp=150; %próbkowanie
t1=0:1/fp:2;
f1=5;
y1=sin(t1*2*pi*f1);
t2=2:1/fp:4;
f2=3.5;
fi2=pi/4;
y2=sin(t2*2*pi*f2+fi2);
t3=4:1/fp:8;
A3=1;
y3=2*rand(1,601)-A3; %rozkład normalny szumu
t4=8:1/fp:10;
f4=5;
fi4=pi/2;
y4=sin(2*pi*f4*t4+fi4);
y=[y1 y2 y3 y4];
t=[t1 t2 t3 t4];
plot(t,y);

%*****
fp=150;
t1=0:1/fp:2;
f1=5;
y1=sin(t1*2*pi*f1);
t2=2:1/fp:4;
f2=3.5;
fi2=pi/4;
y2=sin(t2*2*pi*f2+fi2);
t3=4:1/fp:8;
A3=1;
y3=2*rand(1,601)-A3;
t4=8:1/fp:10;
f4=5;
fi4=pi/2;
y4=sin(2*pi*f4*t4+fi4);
y=[y1 y2 y3 y4];
t=[t1 t2 t3 t4];
plot(t,y);


%1*****
fp=150; %czestotliwosc probkowania
t1=0:1/fp:2;
f1=5;
y1=sin(2*pi*f1*t1);

t2=2:1/fp:4;
f2=3.5;
fi2=pi/4;
y2=sin(2*pi*f2*t2+fi2);
t3=4:1/fp:8;
A3=1;
y3=2*rand(1,601)-A3;
t4=8:1/fp:10;
f4=5;
fi4=pi/2;
y4=sin(2*pi*f4*t4+fi4);
y=[y1 y2 y3 y4];
t=[t1 t2 t3 t4];
subplot(336); plot(t,y); title('21-zmienny syg'); xlabel('t'); ylabel('A');
figure(3); plot(t,y); title('21-zmienny syg'); xlabel('t'); ylabel('A');


%6. (22)Policzenie autokorelacji sygnału z 5tki z danym tau_max
[r,T]=xcorr(x,400);
plot(T,r);

%1*****
tau_max=400;
[s,T]=xcorr(y,tau_max);
figure(1);
subplot(337); plot(T,s); title('22-autokorelacja'); xlabel('t'); ylabel('A');

%7. (23)Korelacja sygnału z 5tki z zadanym sygnalem sinusoidalnym
f7=5;
fi7=pi;
t7=0:1/fp:10;
y7=sin(2*pi*f7+fi7);
[r,T]=xcorr(y,y7,400);
plot(T,r);

%1****
f7=5;
fi7=0; %mozna pominac
t7=0:1/fp:10;
y7=sin(2*pi*f7*t7+fi7);
[ss,TT]=xcorr(y,y7,tau_max);
subplot(338), plot(TT,ss); title('22-korelacja'); xlabel('t'); ylabel('A')



%Kod z zajęć
% WIDMO AMPLITUDOWE SYGNAŁU W ZAKRESIE 0-FP
N=200;
fp=1000;
t=0:1/fp:(N-1)/fp;
%suma sinusow i szumu
x=6*sin(2*pi*250*t)+3*sin(2*pi*350*t)+2*randn(1,N);
subplot(211);
plot(t,x)
xlabel('czas[s]');
ylabel('sygnał');
%widmo
Nf=1024;
v=fft(x,Nf);%widmo zespolone
w=abs(v);%;widmo amplitudowe
f=linspace(0,fp,Nf); %generowanie osi czestotliwosci
subplot(212);
plot(f,w)
xlabel('czestotliwosc[Hz]');
ylabel('modul widma');

%generowanie szumu
x=rand(1,1000);
plot(x);
hold on
x=randn(1,1000);
plot(x,'r');
x=rand(1,1000);
%sygnał o zmiennej częstotliwości
x=chirp(t,fo,t1,f1)

%FFT
y=fft(x);
y=abs(abs(y);
y=unurap(angle(y));
y=real(y);
y=imag(y);

%Filtr FIR- skonczona odpowiedz impulsowa
h=fir1(K,fg);
h=fir(K,[fd fg]);
h=fir1(K,fd,'high');
%filtracja
y=filter(h,1,x);


%decymacja -zmiejszenie czestliwosci próbkowania
[x,y]=sinus(1,2,200,0,2)
plot(x,y);
y=decimate(x,y)
ny=...;
plot(ny,y);

%Histogram-jakie prawdopodobienstwo wystapienia sygnalu o danej
%czestotliwosci
sz=randn(1,1000);
hist(sz,51)%51 liczba przedziałów(liczone ile probek wpada do hist)
hist(x,101);

%Autokorelacja mówi nam o zależności w obrębie jednego sygnału
r=xcorr(x,tmax)
[x,n]=sinus(1,2,2000,0,2);
[r,t]=xcor(x);
plot(t,r);
[r,t]=xcorr(x,100);
plot(t,r);

%Korelacja wzajemna
[r,t]=xcorr(x,y,tmax);
[r,t]=xcorr(x,sz,200);
plot(t,r);

%Wave read
[x,fs]=wavread('mbi04popis.wav');
%N - nowa zmienna pomocnicza
y=fft(x,fs);
w=abs(y);
f=linspace(0,fs/2,N);
subplot(211)
plot(f,w(1:N));grid on; zoom on;
xlabel('Czestotliwość [Hz]');
ylabel('Moduł widma');
title('Wykres widma amplitudowego');


%Inne kody

fs=1000; %czest probkowania
f1=10; %czest 1
f2=100;%czest 2
A=1; %amplituda
N=1000; %liczba probek
phi=pi/3; %przesuniecie
t=0:1/fs:(N-1)/fs; %wektor czasu
x1=A*sin(2*pi*f1*t);%+phi); %sygnal 1
x2=A*sin(2*pi*f2*t); %sygnal 2

x=x1+x2; %suma sygnalow
szum=awgn(x,1); %szum


subplot(211) % siatka wykresow na jednej figurze: x1,x2, x oraz x z szumem
plot(t,x1)
title 'sygnał 1'
xlabel('czas [s]');
ylabel('amplituda');
legend x1
subplot(212)
plot(t,x2)
title 'sygnał 2'
xlabel('czas [s]');
ylabel('amplituda');
legend x2
figure()
subplot(211)
plot(t,x1+x2)
title 'sygnał 1 i 2'
xlabel('czas [s]');
ylabel('amplituda');
legend x
subplot(212)
plot (t,x+szum);
title 'suma sygnałów zaszumonich '
xlabel('czas [s]');
ylabel('amplituda');
legend x_s


X1=fft(x1);
X2=fft(x2);
X=fft(x);%+szum);
p=unwrap(angle(X));% funkcja unwrap służy do usunięcia skoków fazy większych niż pi pomiędzy kolejnymi próbkami
f=0:fs/N:fs - fs/N;

figure
subplot(311)
plot(t,x)
xlabel 'czas [s]'
title 'sygnal x'
subplot(312)
plot(f,abs(fft(x)))
xlabel 'czestotliwosc [Hz]'
title 'widmo amplitudowe sygnalu'
subplot(313)
plot(f,p)
xlabel 'czestotliwosc [Hz]'
title 'widmo fazowe sygnalu'

%%%
fp = 1000;  %czestotliwosc probkowania
fs1 = 10;  %czestotliwosc sygnalu #1
fs2 = 100;   %czestotliwosc sygnalu #2
A = 1;      %amplituda sygnalu
N = 500;   %liczba probek
phi = pi/3; %przesuniecie fazowe
t = 0:1/fp:(N-1)/fp;%wektor czasu
% otrzymujemy wektory _x_ i _x1_
x = A*sin(2*pi*fs1*t + phi);%nasz sygnal
x1= A*sin(2*pi*fs2*t);%nasz sygnal

figure(1)
plot(t,x);
xlabel('czas [s]');
ylabel('amplituda');
title(['wykres sin(x) dla f_s=' num2str(fs1) 'Hz @ f_p=' num2str(fp)...
    ' \phi=' num2str(phi*180/pi) '^\circ']);
figure(2)
plot(t,x,'r');
grid
hold on;% Zatrzymanie wykresu na figurze
plot(t,x1,'k');
legend('wykres 1','wykres 2')
hold off; % uwolnienie wykresu

subplot(311) % siatka wykresow na jednej figurze
plot(t,x)
legend x
subplot(312)
plot(t,x1)
legend x1
subplot(313)
plot(t,x+x1)
legend x1+x2


x = fft(x);
x1 = fft(x1);
x2 = fft(x1+x);

f = 0:fp/N:fp - fp/N;

figure(3)
subplot(211)
plot(t,x1+x)
xlabel 'czas [s]'
title 'sygnal'
subplot(212)