基于CMFB余弦调制滤波器组的频谱响应matlab仿真

简介: 基于CMFB余弦调制滤波器组的频谱响应matlab仿真

1.算法运行效果图预览

1.jpeg
2.jpeg
3.jpeg

2.算法运行软件版本
matlab2022a

3.算法理论概述
CMFB余弦调制滤波器组是一种基于余弦调制技术的滤波器组,它具有频率选择性和可调性,可以广泛应用于信号处理、图像处理、通信等领域。下面将详细介绍其原理、数学公式等。

3.1、CMFB余弦调制滤波器组原理
CMFB余弦调制滤波器组的基本原理是利用余弦函数的周期性和对称性,将一个宽带信号分解成多个窄带信号,并通过滤波器组对各个窄带信号进行处理,从而实现信号的选择和提取。具体来说,CMFB余弦调制滤波器组通过将输入信号与一组余弦函数进行调制,生成一组带移位的信号,再将这些信号通过一组带通滤波器进行滤波,得到一组带通信号,最后通过对这组带通信号进行解调,得到一组输出信号。

3.2、CMFB调制过程
滤波器组的频率响应可以用以下数学公式表示:

H(e^jω)=∑k=0N-1h(k)e^jωkH(e^{j\omega}) = \sum_{k=0}^{N-1} h(k) e^{j\omega k}H(e^jω)=k=0∑N−1h(k)e^jωk

其中,H(e^jω)表示滤波器组的频率响应,h(k)表示滤波器系数。

3.3、CMFB特点
CMFB余弦调制滤波器组具有以下特点:

具有频率选择性,可以对不同频率的信号进行分别处理;
具有可调性,可以通过改变滤波器系数来改变滤波器的频率响应;
可以实现高效计算,通过对输入信号进行调制和解调,可以将宽带信号转化为窄带信号进行处理,从而减少计算量;
可以实现多通道处理,通过对多个滤波器进行级联,可以实现多通道信号的处理。
CMFB余弦调制滤波器组可以广泛应用于以下领域:

信号处理:可以对信号进行滤波、去噪、压缩等处理;
图像处理:可以对图像进行滤波、增强、压缩等处理;
通信:可以用于调制解调、信道均衡、频偏校正等处理;
其他领域:如雷达、声呐、电子对抗等。

4.部分核心程序

plot(w1/(2*pi),20*log10(abs(h1)/max(abs(h1))));
xlabel('归一化频率');
ylabel('幅频响应(dB)');
axis([0,0.5,-150,10]);
title('原型滤波器');
% 创建一个新的图窗并绘制每个通道的滤波器组的幅频响应曲线  
figure;
for ij=1:Num_ch% 对于每个通道,执行以下循环  
    for ij2=1:N% 对于每个样本,执行以下循环,样本数量由前面定义的N决定  
        % 为每个通道计算一个特定的滤波器系数并赋值给cmfb1矩阵的相应元素位置  
        cmfb1(ij,ij2) = 2*Pcosm_filter(ij2)*cos((2*(ij-1)+1)*pi/(2*Num_ch)*(ij2-1-(N-1)/2)+(-1)^(ij-1)*pi/4);
    end
    % 将当前通道的所有滤波器系数赋值给Bcoff变量  
    Bcoff   = cmfb1(ij,:);
    % 通过freqz函数获取当前通道的滤波器的频率响应,结果赋值给h2和w2  
    [h2,w2] = freqz(Bcoff,Acoff,512);

    % 在新的图窗中绘制当前通道的滤波器幅频响应曲线,并保持当前图窗打开状态以便绘制下一条曲线  
    plot(w2/(2*pi),20*log10(abs(h2)/max(abs(h2))));hold on
    xlabel('归一化频率');
    ylabel('幅频响应(dB)');
    title('滤器组');
    axis([0,0.5,-150,10]);
end% 循环结束,对于所有通道的所有滤波器幅频响应都已绘制在新的图窗中
figure;
stem(Pcosm_filter);
xlabel('样本');
ylabel('冲激响应');
title('滤器响应');
相关文章
|
3天前
|
算法 数据安全/隐私保护
基于AutoEncode自编码器的端到端无线通信系统matlab误码率仿真
本项目基于MATLAB 2022a实现自编码器在无线通信系统中的应用,仿真结果无水印。自编码器由编码器和解码器组成,通过最小化重构误差(如MSE)进行训练,采用Adam等优化算法。核心程序包括训练、编码、解码及误码率计算,并通过端到端训练提升系统性能,适应复杂无线环境。
99 65
|
2天前
|
算法
基于排队理论的客户结账等待时间MATLAB模拟仿真
本程序基于排队理论,使用MATLAB2022A模拟客户结账等待时间,分析平均队长、等待时长、不能结账概率、损失顾客数等关键指标。核心算法采用泊松分布和指数分布模型,研究顾客到达和服务过程对系统性能的影响,适用于银行、超市等多个领域。通过仿真,优化服务效率,减少顾客等待时间。
|
3天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于GWO灰狼优化的CNN-GRU-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本项目基于MATLAB2022a,展示了时间序列预测算法的运行效果(无水印)。核心程序包含详细中文注释和操作视频。算法采用CNN-GRU-SAM网络,结合灰狼优化(GWO),通过卷积层提取局部特征、GRU处理长期依赖、自注意力机制捕捉全局特征,最终实现复杂非线性时间序列的高效预测。
|
1天前
|
算法
基于SOA海鸥优化算法的三维曲面最高点搜索matlab仿真
本程序基于海鸥优化算法(SOA)进行三维曲面最高点搜索的MATLAB仿真,输出收敛曲线和搜索结果。使用MATLAB2022A版本运行,核心代码实现种群初始化、适应度计算、交叉变异等操作。SOA模拟海鸥觅食行为,通过搜索飞行、跟随飞行和掠食飞行三种策略高效探索解空间,找到全局最优解。
|
1天前
|
算法 数据可视化 数据安全/隐私保护
一级倒立摆平衡控制系统MATLAB仿真,可显示倒立摆平衡动画,对比极点配置,线性二次型,PID,PI及PD五种算法
本课题基于MATLAB对一级倒立摆控制系统进行升级仿真,增加了PI、PD控制器,并对比了极点配置、线性二次型、PID、PI及PD五种算法的控制效果。通过GUI界面显示倒立摆动画和控制输出曲线,展示了不同控制器在偏转角和小车位移变化上的性能差异。理论部分介绍了倒立摆系统的力学模型,包括小车和杆的动力学方程。核心程序实现了不同控制算法的选择与仿真结果的可视化。
27 14
|
6月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
272 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
6月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
162 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
6月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
138 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
9月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)