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西安邮电大学 通信与信息工程学院 数字信号处理实验报告 专业班级： 电科1003班 学生姓名： 易海博 学号(班内序号): 13号） 2012 年 12 月 5 日 实验一：信号的表示 一、实验目的： 1、了解MATLAB 程序设计语言的基本特点，熟悉MATLAB 软件运行 环境。 2、掌握各种信号的建模方式。 3、掌握各种信号的图形表示方法。 4、掌握变量等有关概念，具备初步的将一般数学模型转化为对应的计算机 模型并进行处理的能力 二、实验设备： PC 机 MATLAB7.0 软件 三、实验内容 学习使用 MATLAB7.0 软件。学习信号的图形表示方法，掌握各种信号的建 模方式。实现单位采样序列δ (n)、单位阶跃序列u(n)、矩形序列 ( ) N R n 、三角波、方波、锯齿波、Sinc 函数。 8.1.1 x=0:pi/10:2*pi; y=2*sin(x); subplot(2,2,1);bar(x,y,g); title(bar(x,y,g));axis([0,7,-2,2]); subplot(2,2,2);stairs(x,y,b); title(stairs(x,y,b));axis([0,7,-2,2]); subplot(2,2,3);stairs(x,y,k); title(stairs(x,y,k));axis([0,7,-2,2]); subplot(2,2,4);stairs(x,y,y); title(stairs(x,y,y));axis([0,7,-2,2]); 8.1.2 x=0:pi/100:2*pi; y1=0.2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y1) hold on y2=2*exp(-0.5*x).*cos(pi*x); plot(x,y2); hold off 8.1.3 x=0:pi/100:2*pi; y1=2*exp(-0.5*x); y2=cos(4*pi*x); plot(x,y1,-,x,y2,:) title(x from 0 to 2{\pi}); xlabel(Variable X); ylabel(Variale Y); text(0.8,1.5,曲线 y1 = 2e^{-0.5x}); text(2.5,1.1,曲线 y2 = cos(4{\pi}x)); legend(y1,y2) 实验二：FFT 频谱分析及应用 一、实验目的： 1、通过实验加深对FFT 的理解； 2、熟悉应用FFT 对典型信号进行频谱分析的方法。 二、实验设备： PC 机 MATLAB7.0 软件 三、实验内容 使用 MATLAB 程序实现信号频域特性的分析。涉及到离散傅立叶变换 (DFT)、快速傅立叶变换(FFT)及信号频率分辨率等知识点。 四、实验原理与方法 在各种信号序列中，有限长序列占重要地位。对有限长序列可以利用离散傅 立叶变换(DFT)进行分析。DFT 不但可以很好的反映序列的频谱特性，而且易于 用快速算法(FFT)在计算机上进行分析。 有限长序列的 DFT 是其z 变换在单位圆上的等距离采样，或者说是序列傅 立叶的等距离采样，因此可以用于序列的谱分析。FFT 是DFT 的一种快速算法， 它是对变换式进行一次次分解，使其成为若干小数据点的组合，从而减少运算量。 在 MATLAB 信号处理工具箱中的函数fft（x,n）,可以用来实现序列的N 点 快速傅立叶变换。 经函数fft求得的序列一般是复序列，通常要求出其幅值和相位。MATLAB中 提供了求复数的幅值和相位的函数：abs、angle，这些函数一般和fft同时使用。 五、实验报告 （1）模拟信号x(t) = 2sin(4πt) + 5cos(8πt)，以t = 0.01n(n = 0 : N ?1)进行采样， 求： ○1 N＝40 点FFT 的幅度频谱，从图中能否观察出信号的2 个频谱分量? ○2 提高采样点数，如N＝128，再求该信号的幅度频谱，此时幅度频谱发生了什么变化？信号的2 个模拟频率和数字频率各为多少？FFT频谱分析结果与理论上是否一致？ 8.2.1 N=40;n=0:N-1; t=0.01*n; x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(8*pi*t); k=0:N/2;w=2*pi/N*k; X=fft(x,N); magX=abs(X(1:N/2+1)); subplot(2,1,1);stem(n,x,.);title(signal x(n)); subplot(2,1,2);plot(w/pi,magX);title(FFT N=40); xlab