数字信号处理实验指导书(广东石油化工学院).docVIP

《数字信号处理》实验指导书 广东石油化工学院电子信息工程系 实验1 信号产生的基本方法 1 实验2 离散时间系统的时域分析 6 实验3 FFT算法与离散时间信号的频域分析 8 实验4 离散系统的变换域分析 12 实验5 无限冲激响应数字滤波器的设计 15 实验6 有限冲激响应数字滤波器设计 1 实验信号一、实验目的 1、加深对常用离散信号的理解； 2、熟悉使用MATLAB信号。 二、实验原理 1、’，则 x= 2 3 1 4 -9 多维信号用多维阵列来表示，例如，三通道信号，可以是这样：y=[x 2*x x/pi] y = 2.0000 4.0000 0.6366 3.0000 6.0000 0.9549 1.0000 2.0000 0.3183 4.0000 8.0000 1.2732 -9.0000 -18.0000 -2.8648 2、离散时间信号的表示方法 在Matlab中，大多数工具箱函数需要用一个矢量表示时间。例如，考虑产生1000Hz的抽样频率的数据，时间可以是 t = (0:0.001:1);或t = [0:0.001:1]。 时间t是1001个元素的矢量，时间是按间隔1ms从0到1抽样。 给定时间t，抽样频率1000Hz，我们可以产生一个70Hz和130Hz的持续时间1s的正弦信号的和： y = 3*sin(2*pi*70*t) + 4*sin(2*pi*130*t); 离散时间信号y有1001个元素。 3、单位抽样序列单位阶序列 单位取样序列： ，在Matlab中实现过程如下：imp= [1; zeros(99,1)]; % 单位取样信号 单位阶跃序列：，在Matlab中实现过程如下：unit_step = ones(100,1); % 从0开始单位阶跃信号 斜坡信号：，在Matlab中实现过程如下：t = (0:0.001:1); ramp_sig= t; % 斜坡信号 4、复指数序列指数序列 复制数序列：，例如，序列，在MATLAB中实现过程如下：，例如，，在MATLAB中1.5 s ，频率 为50 Hz 的锯齿波，抽样频率为1kHz，画出0.2 s 的波形。 fs = 1000; t = 0:1/fs:1.5; x = sawtooth(2*pi*50*t); plot(t,x), axis([0 0.2 -1 1]) 程序运行结果如下： 又例如：例如，产生一个 时间为1.5 s ，信号为y(t) = 3sin(140(t) + 4*sin(260(t)， 抽样频率为10kHz，画出0.2 s 的波形。在MATLAB中实现过程如下：fs = 10000; t = 0:1/fs:1.5; x = 3*sin(2*pi*70*t) + 4*sin(2*pi*130*t); plot(t,x), axis([0 0.2 -8 8]) 程序运行结果如下： 再例如：产生sinc信号，绘制从t=-5到t=5的波形图,在MATLAB中实现过程如下：x = linspace(-5,5); y = sinc(x); plot(x,y) 程序运行结果如下： 6、离散时间信号的绘图 离散序列的绘图采用stem命令。例如，绘制的波形，在MATLAB中实现过程如下： = 0:25; x = [exp(-.07*n).*cos(n)]; stem(n,x) 程序运行结果如下： 又例如：产生sinc序列，绘制从n=-5到n=5的波形图,在MATLAB中实现过程如下：= -25:25; x = sinc(n/4); stem(n,x,.) 程序运行结果如下： 三、预习要求 1、预先阅读实验（MATLAB基础介绍）； 2、讨论正弦序列、复指数序列的性质。 A．绘出信号，当、、 、时的信号实部和虚部图？信号周期为多少？ B．绘出信号的频率是多少？周期是多少？产生一个数字频率为0.的正弦序列，并显示该信号，说明其周期。 3、使用帮助功能学习square(方波),sawtooth(锯齿波)和sinc函数，并绘图。 四、实验内容 编制程序产生复指数指数square(方波)sawtooth(锯齿波)和sinc函数信号，可输入确定，函数需要的参数可输入确定，并绘出其图形。编制程序产生复指数序列指数序列square(方波)sawtooth(锯齿波)和sinc函数信号，长度可输入确定，函数需要的参数可输入确定，并绘出其图形。 实验2 离散系统的时域分析一、实验目的 1、熟悉并掌握离散系统的差分方程表示法； 2、加深对冲激响应和卷积分析方法的理解。 二、实验原理 在时