数字信号处理实验讲义20071120(0502起用)2010.11.26..docVIP

目录 实验一 熟悉MATLAB环境 1 实验二 DFT在卷积计算中的应用 5 实验三 快速Fourier变换(FFT)及其应用 6 实验四 IIR滤波器的设计 8 实验五 FIR 滤波器设计 12 附 录 MATLAB在信号处理中的应用简介 16 实验一 熟悉MATLAB环境 一、实验目的：熟悉MATLAB环境，理解常用离散信号及系统。 二、实验原理：Matlab是一套功能强大的工程计算及数据处理软件，广泛应用于工业、电子、医疗和建筑等众多领域。它是一种面向对象的，交互式程序设计语言，其结构完整又有优良的可移植性，在矩阵运算，数字信号处理方面有强大的功能。另外，Matlab提供了方便的绘图功能，便于用户直观地输出处理结果。本课程实验要求学生运用Matlab编程完成一些数字信号处理的基本功能，加深对教学内容的理解。 1.理想采样信号序列 (1)首先产生信号x(n)，O≤n≤50 n=0:50;%定义序列的长度是50 A=444.128;%设置信号有关的参数 a=50*sqrt(2)*pi; T=0.001; w=50*sqrt(2)*pi; x=A*exp(-a*n*T).*sin(w*n*T);%pi是Matlab定义的π，信号乘可采用”.*” close all;%清除已经绘制的x(n)图形 subplot(3,1,1);stem(x);%绘制x(n)的图形 title(‘理想采样信号序列’); %设置结果图形的标题 (2)绘制信号x(n)的幅度谱和相位谱 k=-25:25; W=(pi/12.5)*k; x=x*(exp(-j*pi/2.5)).^(n*k); magX=abs(x);%绘制x(n)的幅度谱 subplot(3,1,2);stem(magX);title(序列的幅度谱); angX=angle(x);%绘制x(n)的相位谱 subplot(3,1,3);stem(angX);title(序列的相位谱); 2.单位抽样序列 在Matlab中，这一函数可以用zeros函数实现。 n=1:50;%定义序列的长度是50 x=zeros(1,50);%注意MATLAB中数组下标是从1开始 x(1)=1;%x=[(n-k)==0]表示δ(n-k) close all; subplot(3,1,1);stem(x);title(单位冲激信号序列); k=-25:25; y=x*(exp(-j*pi/12.5)).^(n*k); magy=abs(y);%绘制x(n)的幅度谱 subplot(3,1,2);stem(magy);title(单位冲激信号的幅度谱); angy=angle(y);%绘制x(n)的相位谱 subplot(3,1,3);stem(angy);title(单位冲激信号的相位谱) 3.矩形序列 n=1:50; x=sign(sign(20-n)+1); close all; subplot(3,1,1);stem(x);title(矩形序列); k=-25:25; X=x*(exp(-j*pi/25)).^(n*k); Magx=abs(X);%绘制x(n)的幅度谱 subplot(3,1,2);stem(Magx);title(矩形序列的幅度谱); angx=angle(X);%绘制x(n)的相位谱 subplot(3,1,3);stem(angx);title(矩形序列的相位谱) 4.特定冲激串 n=1:50;%定义序列的长度是50 x=zeros(1,50);%注意：Matlab中数组下标从1开始 x(1)=1; x(2)=2.5; x(3)=2.5; x(4)=1; close all; subplot(3,1,1);stem(x);title(特定冲激串序列); k=-25:25; X=x*(exp(-j*pi/12.5)).^(n*k); magX=abs(x);%绘制x(n)的幅度谱 subplot(3,1,2);stem(magX);title(特定冲激串的幅度谱); angX=angle(X);%绘制x(n)的相位谱 subplot(3,1,3);stem(angX);title(特定冲激串的相位谱) 5.其它序列 (1)单位阶跃序列: 在Matlab中可以利用ones()函数实现。如：x=ones(1,N) (2)正弦序列：x(n)=Asin(2πfn/fs+φ) 在Matlab中：n=0:N-1,x(n)=A*sin(2*pi*f*n/Fs+fai) (3)复正弦序列:x(n)=ejwn 在Matlab中: n=0:N-1,x(n)=exp(j*w*n) (4)指数序列:x(n)=an 在Matlab中: n=0:n-1,x(n)=a.^n 6.常用MA