数字信号处理实验三字信号处理实验三.doc

实 验 报 告 课程名称: 数字信号处理 院 系 部:电气与电子工程学院 专业班级：信息1002 学生姓名：王萌 学 号: 1101200219 同 组 人: 实验台号: 指导教师：范杰清 成 绩： 华北电力大学（北京） 实验二 时域抽样与频域抽样 一、实验目的 加深理解连续时间信号的离散化过程中的数学概念和物理概念，掌握时域抽样定理的基本内容。掌握由抽样序列重建原连续信号的基本原理与实现方法，理解其工程概念。加深理解频谱离散化过程中的数学概念和物理概念，掌握频域抽样定理的基本内容。 二、 实验原理 时域抽样定理给出了连续信号抽样过程中信号不失真的约束条件：对于基带信号，信号抽样频率fsam大于等于2倍的信号最高频率fm，即 fsam ? 2fm。 时域抽样是把连续信号x(t)变成适于数字系统处理的离散信号x[k] ；信号重建是将离散信号x[k]转换为连续时间信号x(t)。 非周期离散信号的频谱是连续的周期谱。计算机在分析离散信号的频谱时，必须将其连续频谱离散化。频域抽样定理给出了连续频谱抽样过程中信号不失真的约束条件。 三、实验内容： 1、利用MATLAB实现对 的抽样 程序代码：自己设计： w0=2*pi*20; t=0:0.0001:0.1; x=cos(w0*t); plot(t,x); hold on; t=0:0.01:0.1; x=cos(w0*t); stem(t,x); hold off; 所给代码： t0 = 0:0.001:0.1; x0 =cos(2*pi*20*t0); plot(t0,x0,r) hold on %信号最高频率fm为20 Hz, %按100 Hz抽样得到序列。 Fs = 100; t=0:1/Fs:0.1; x=cos(2*pi*20*t); stem(t,x); hold off title(连续信号及其抽样信号) 实际截图： 频谱搬移： x=[1,1,1]; P=256; omega=[0:P-1]*2*pi/P; 2、已知序列 对其频谱X(ejW)进行抽样。 分别取N=2，3，10，观察频域抽样造成的混叠现象。 X0=1+exp(-j*omega)+exp(-2*j*omega); 傅立叶变换公式 N=input(Type in N= ); omegam=[0:N-1]*2*pi/N; 键入抽取个数 Xm=1+exp(-j*omegam)+exp(-2*j*omegam); subplot(2,1,1); plot(omega./pi,abs(X0)); xlabel(Omega/PI); hold on stem(omegam./pi,abs(Xm),r,o); hold off 画出频谱图 x1=[zeros(1,2*N) x zeros(1,2*N)]; x2=[zeros(1,N) x zeros(1,3*N)]; 找出对应的时序图，看是否混叠 x3=[x zeros(1,4*N)]; x4=[zeros(1,3*N) x zeros(1,N)]; x5=[zeros(1,4*N) x]; xx=x1+x2+x3+x4+x5; k=-2*N:2*N+length(x)-1; subplot(2,1,2); stem(k,x1); hold on subplot(2,1,2); stem(k,xx,r,*); hold off N=2时： 可以看出发生混叠 N=3： N=10： 不发生混叠 实验思考 将语音信号转换为数字信号时，抽样频率一般应是多少？ 答：由抽样频率公式可知：一般应选取2倍左右，约为44.1K 在时域抽样过程中，会出现哪些误差？如何克服或改善？ 答：由于取样器固有噪声及时基抖动等因素的影响,取样信号在不同程度上会被嗓声污染。对含嗓声的取样信号进行时频变换时,必然引起频谱误差,影响频谱估计的精度。 在实际应用中，为何一般选取抽样频率fsam ?(3~5)fm？ 答：一般实际信号带有噪声，且不存在理想的低通滤波器，抽样频率会比2倍大些 简述带通信号抽样和