MATLAB绘采用低通滤波处理加噪方波信号

clc;close all;clear all;warning off;%清除变量
rand('seed', 100);
randn('seed', 100);
format long g;


% MATLAB代码：绘制加噪方波并采用低通滤波后绘制图像  
  
% 参数设置  
Fs = 1000;             % 采样频率  
T = 1/Fs;              % 采样周期  
L = 1000;              % 信号长度  
t = (0:L-1)*T;         % 时间向量  
f = 5;                 % 方波频率  
A = 1;                 % 方波振幅  
  
% 生成方波信号  
square_wave = A * square(2*pi*f*t);  
  
% 添加噪声  
noise_power = 0.05;    % 噪声功率  
noise = sqrt(noise_power) * randn(size(t)); % 生成高斯白噪声  
noisy_square_wave = square_wave + noise;    % 加噪方波信号  
  
% 设计低通滤波器  
fc = 15;               % 截止频率  
Wn = fc/(Fs/2);        % 归一化截止频率  
[b,a] = butter(4, Wn, 'low'); % 设计4阶巴特沃斯低通滤波器  
  
% 应用低通滤波器  
filtered_signal = filter(b, a, noisy_square_wave);  
  
% 为了避免相位失真，可以使用filtfilt进行零相位滤波  
% filtered_signal = filtfilt(b, a, noisy_square_wave);  
  
% 绘制图像  
figure;  
subplot(3,1,1);  
plot(t, square_wave);  
title('Original Square Wave');  
xlabel('Time (s)');  
ylabel('Amplitude');  
grid on;  
  
subplot(3,1,2);  
plot(t, noisy_square_wave);  
title('Noisy Square Wave');  
xlabel('Time (s)');  
ylabel('Amplitude');  
grid on;  
  
subplot(3,1,3);  
plot(t, filtered_signal);  
title('Filtered Signal');  
xlabel('Time (s)');  
ylabel('Amplitude');  
grid on;