پردازش سیگنال پیشرفته در متلب: تحلیل فرکانسی (FFT)، طراحی فیلتر باترورث و تحلیل زمان-فرکانس (Spectrogram)

این اسکریپت متلب (signal_analysis.m) یک پروژه جامع پردازش سیگنال دیجیتال (DSP) را به تصویر می‌کشد. در این کد، ابتدا یک سیگنال مصنوعی متشکل از سه مؤلفه فرکانسی مجزا (50Hz,120Hz,300Hz) تولید شده و به آن نویز سفید (White Noise) اضافه شده است.
سپس برای استخراج فرکانس‌های دلخواه، یک فیلتر میان‌گذر باترورث مرتبه ۴ (Butterworth Bandpass Filter) در بازه فرکانسی ۴۰ تا ۱۵۰ هرتز طراحی شده و با استفاده از تکنیک فیلترینگ فاز-صفر (Zero-phase filtering با دستور filtfilt) روی سیگنال نویزی اعمال شده تا سیگنال بدون تغییر فاز پاک‌سازی شود.
در بخش تحلیلی، از تبدیل فوریه سریع (FFT) برای استخراج طیف فرکانسی دامنه یک‌طرفه (Single-Sided Amplitude Spectrum) استفاده شده است. خروجی کار در چهار نمودار حرفه‌ای مصورسازی شده است: مقایسه سیگنال‌ها در حوزه زمان، نمایش پیک‌های فرکانسی، اسپکتروگرام (تحلیل همزمان زمان و فرکانس) و پاسخ فرکانسی فیلتر (اندازه و فاز). همچنین اطلاعات آماری و فرکانس‌های شناسایی‌شده به صورت پویا در Command Window چاپ شده است.