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实验一. 常用声呐信号处理
实验学时:2学时
实验类型:上机仿真验证
实验要求:必修
实验条件:电脑以及matlab软件
一、实验目的
通过本实验的学习,使学生了解MATLAB工具是一门很有效的《声纳技术》课程乃至其他课程理论学习的有用工具,更深刻理解几种常用声纳信号波形的特点,加深对常用声呐信号的理解,掌握常用的声纳信号处理方法,为今后的《声纳技术》学习和本科毕业设计奠定基础。
二、实验原理
CW脉冲信号:
连续信号
离散信号
在MATLAB中
/
%实验1
%1.1
%CW脉冲信号
T=0.01;%时长
A=1;%幅度
fs=10000;%采样率
f0=1000;%信号频率
N=1000;%点数
t=0:1/fs:T;
n=0:N-1;
x1=A*sin(2*pi*f0*t);%连续
x2=A*sin(2*pi*f0*n/fs);%离散
subplot(2,2,[1,2]);
plot(x1)
title('连续CW脉冲信号')
subplot(2,2,[3,4]);
plot(x2)
title('离散CW脉冲信号')
(2)LFM脉冲信号
连续信号 f0+kt1~f0+kt2
离散信号
k=B/T,B--带宽,T脉宽
/
%实验1
%1.2
%LFM脉冲信号
T=0.01;%时长
A=1;%幅度
fs=10000;%采样率
f0=2000;%信号频率
N=1000;%点数
k=30000;%B/T
t=0:1/fs:T;
n=0:N-1;
x1=A*sin(2*pi*f0*t+pi*k*t.^2);
x2=A*sin(2*pi*f0*n/fs+pi*k*(n/fs).^2);
subplot(2,2,[1,2]);
plot(x1)
title('连续LFM脉冲信号')
subplot(2,2,[3,4]);
plot(x2)
title('离散LFM脉冲信号')
(3)信号进行谱分析
离散Fourier变换 ,
在MATLAB中用函数FFT(x,NFFT),其中NFFT为FFT点数;而对于计算信号的幅度谱采用函数abs(FFT(x,NFFT))。
/
%实验1
%1.3
%谱分析
T=0.01;%时长
A=1;%幅度
fs=10000;%采样率
f0=1000;%信号频率
N=1000;%点数
n=0:N-1;
x1=A*sin(2*pi*f0*n/fs);%离散CW信号
Y=fft(x1,N);
plot(abs(Y));
ylim([-30,max(abs(Y))+50]);
title('CW信号谱分析')
(4)信号自相关函数
在MATLAB中用函数xcorr(y),更详细的可参见帮助。
/
%实验1
%1.4
%信号自相关
T=0.01;%时长
A=1;%幅度
fs=10000;%采样率
f0=1000;%信号频率
N=1000;%点数
n=0:N-1;
x1=A*sin(2*pi*f0*n/fs);%离散CW信号
%
T=0.01;%时长
A=1;%幅度
fs=10000;%采样率
f0=2000;%信号频率
N=1000;%点数
k=30000;%B/T
n=0:N-1;
x2=A*sin(2*pi*f0*n/fs+pi*k*(n/fs).^2);%离散LMT信号
%自相关
[a1,b1]=xcorr(x1,'coeff');
subplot(3,2,[1,2])
plot(b1,a1);
titl 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 (x,10):表示给信号增加高斯白噪比为10dB,输出号为y.
Y=awgn(x,10,’measured’):表示在给信号x增加高斯白噪声前测量其功率,其他同上
y=fft(x):若x是向量,则采用傅里叶变换来求解x的离散傅里叶变换;若x是矩阵,则计算该矩阵每一列的离散傅里叶变换y=fft(x,N)N是进行离散傅里叶变换的x的数据长度,可以通过对x进行补零或截取来实现y=fft(x,[],dim)或者?y=fft(x,N,dim)在参数dim指定的维上进行离散傅里叶变换;当x是矩阵时,dim用来指定变换的实施方向:dim=1,表明变换按列进行;dim=2,表明变换按行进行。
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