《信号、系统及系统响应.docVIP

山东建筑大学实验报告 学院:信息与电气工程学院 班级: 姓名： 学号: 课程：数字信号处理实验 实验日期: 2011 年 10 月 23 日 成绩: 实验一 信号、系统及系统响应 1. 实验目的 (1) 熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系，加深对时域采样定理的理解。 (2) 熟悉时域离散系统的时域特性。 (3) 利用卷积方法观察分析系统的时域特性。 (4) 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法，利用序列的傅里叶变换对连续信号、离散信号及系统响应进行频域分析。 2. 实验原理与方法 采样是连续信号数字处理的第一个关键环节。 对一个连续信号进行理想采样的过程可用(1.1)式表示。 其中为的理想采样，为周期冲激脉冲，即 的傅里叶变换为 将(.2)式代入(1)式并进行傅里叶变换 山东建筑大学实验报告 学院:信息与电气工程学院 班级:通信092 姓名： 张公波 学号:2009081357 课程：数字信号处理实验 实验日期: 2011年 10月 23日 成绩: 式中的就是采样后得到的序列， 即 的傅里叶变换为 比较(1.5)和(1.4)可知 为了在数字计算机上观察分析各种序列的频域特性，通常对在上进行M点采样来观察分析。对长度为N的有限长序列，有 其中 一个时域离散线性非移变系统的输入/输出关系为 上述卷积运算也可以在频域实现 3. 实验内容及步骤 (1) 认真复习采样理论、离散信号与系统、线性卷积、序列的傅里叶变换及学院:信息与电气工程学院 班级: 通信092 姓名：张公波 学号:2009081357 课程：数字信号处理处理 实验日期: 2011 年 10月 23 日 成绩: 性质等有关内容，阅读本实验原理与方法。 (2) 编制实验用主程序及相应子程序。 ① 信号产生子程序， 用于产生实验中要用到的下列信号序列 a. 采样信号序列：对下面连续信号： 进行采样， 可得到采样序列： 其中A为幅度因子，a为衰减因子，Ω是模拟角频率，T为采样间隔。这些参数都要在实验过程中由键盘输入，产生不同的和。 b. 单位脉冲序列： c. 矩形序列： ② 系统单位脉冲响应序列产生子程序。本实验要用到两种FIR系统。 a. b. ③ 有限长序列线性卷积子程序，用于完成两个给定长度的序列的卷积。 可以直接调用MATLAB语言中的卷积函数conv。 conv用于两个有限长度序列的卷积，它假定两个序列都从n=0 开始。调用格式如下： y=conv (x, h) 其中参数x和是两个已赋值的行向量序列。 学院: 信息与电气工程学院 班级: 通信092 姓名： 张公波 学号:2009081357 课程：数字信号处理处理 实验日期: 2011 年 10月23日 成绩: (3) 运行实验程序，完成下述实验内容： ① 分析采样序列的特性。 产生采样信号序列，使A=444.128， ，。图1.1给出了连续信号的幅频特性曲线。 a. 取采样频率kHz，即T=1ms。的幅频特性和图1.1中的，在折叠频率附近有无明显差别。 b. 改变采样频率，Hz，察的变化，并做记录(打印曲线)； 进一步降低采样频率，Hz，观察频谱混叠是否明显存在，说明原因，并记录(打印)这时的曲线。 ② 时域离散信号、系统和系统响应分析。 a. 观察信号和系统的时域和频域特性；利用线性卷积求信号通过系统的响应，比较所求响应和的时域及频域特性，注意它们之间有无差别，绘图说明，并用所学理论解释所得结果。 b. 观察系统对信号的响应特性。利用线性卷积求系统响应，并判断图形及其非零值序列长度是否与理论结果一致，对，说出一种定性判断图形正确与否的方法。调用序列傅里叶变换数值计算子程序，求得，观察特性曲线，定性判断结果的正确性。改变的长学院: 信息与电气工程学院 班级: 通信092 姓名： 张公波 学号:2009081357 课程：数字信号处理实验 实验日期: 2011 年 10 月 23日 成绩: 度，取，重复该实