信息电子学院实验指导书格式-数字信号处理.doc

《 — 数字信号处理 —》 实 验 指 导 书 蒋明峰 编 写 适用专业： 电子信息科学与技术 浙江理工大学信息电子学院 二○○八年三月 前 言 本课程是电子信息科学与技术，通信工程等本科专业及其他相近专业的一门专业必修课。通过本课程的学习，使学生掌握离散系统的基本概念和分析方法，数字滤波器的设计和实现，以及如何利用快速傅里叶变换等DSP技术对数字信号进行分析、滤波等处理，为其他课程的学习和今后的科研工作打下良好的基础。 通过本课程的学习，学生应掌握以下基本概念、理论和方法： 1.采样定理、离散序列的变换、离散信号的频谱分析； 2.离散系统的传递函数、频率响应、离散系统的基本分析方法； 3.数字滤波器的设计理论、滤波器的软件实现； 4.离散傅里叶变换理论、快速傅里叶变换方法； 5.有限字长效应。 f1(k)= f2(k)= 调用conv()函数求上述两序列的卷积和 f1=ones(1,3); f2=0:3; f=conv(f1,f2) t1 f = 0 1 3 6 5 3 题二：编写计算两离散序列卷积和f(k)=f1(k)*f2(k)的实用函数dconv().要求该程序在计算出卷积和f(k)的同时，还绘出序列f1(k),f2(k)和f(k)的时域波形图。 function[f,k]=dconv(f1,f2,k1,k2) %f1(k),f2(k)及f(k)的对应序号向量分别为k1，k2和k。 function[f,k]=dconv(f1,f2,k1,k2) f=conv(f1,f2); k0=k1(1)+k2(1); k3=length(f1)+length(f2)-2; k=k0:k0+k3; subplot(2,2,1); stem(k1,f1); title(f1(k)); xlabel(k); ylabel(f1(k)); subplot(2,2,2); stem(k2,f2); title(f2(k)); xlabel(k); ylabel(f2(k)); subplot(2,2,3); stem(k,f); title(f1(k)与f2(k)的卷积和f（k）); xlabel(k); ylabel(f(k)) 题三：试用MATLAB计算如下所示序列f1(k)与f2(k)的卷积和f(k)，绘出它们的时域波形，并说明序列f1(k)与f2(k)的时域宽度与序列f(k)的时域宽度的关系。 f1(k)= f2(k)= 提示：可用上述dconv()的函数来解决。 f1=[1 2 1]; k1=-1:1; f2=ones(1,5); k2=-2:2; [f,k]=dconv(f1,f2,k1,k2) f = 1 3 4 4 4 3 1 k = -3 -2 -1 0 1 2 3 题四：已知某LTI离散系统，其单位响应h(k)=e(k)-e(k-4)，求该系统在激励为f(k)=e(k)-e(k-3)时的零状态响应，并绘出其时域波形图。 f1=ones(1,4); f2=ones(1,3); k1=0:3; k2=0:2; dconv(f1,f2,k1,k2) ans = 1 2 3 3 2 1 三、实验原理、方法和手段 1、离散时间序列f1(k)和f2(k)的卷积和定义： f(k)=f1(k)*f2(k)= 2、在离散信号与系统分析中有两个与卷积和相关的重要结论： a、f(k)= =f(k)* δ(k)即离散序列可分解为一系列幅度由f(k)决定的单位序列δ(k)及其平移序列之积。 b、对线性时不变系统，设其输入序列为f(k)，单位响应为h(k)，其零状态响应为y(k)，则有：y(k)= 四、实验组织运行要求 以学生自主训练为主的开放模式组织教学 五、实验条件 （1）微机 （2）MATLAB编程工具 六、实验步骤 1．熟悉实验内容，以及卷积运算的理论 2．上机编程调试 3．记录实验结果，撰写实验报告 七、实验报告 实验预习、实验记录和实验报告三部分。 实验二：FFT算法的MATLAB实现 实验学时：3 实验类型：（演示、验证、综合、√设计、研究） 实验要求：（√必修、选修） 一、实验目的 通过本实验的学习，掌握离散傅立叶变