实验三-华北电力大学-数字信号处理实验.pdfVIP

实 验 报 告 实验名称____________ ____ 课程名称____________ ____ 院 系 部: 专业班级： 学生姓名： 学 号: 同 组 人: 实验台号: 指导教师： 成 绩： 实验日期: 华北电力大学 1.实验目的 分析常用窗函数的时域和频域特性，灵活运用窗函数分析信号频谱和设计FIR数字滤波 器。。 2.实验原理 在确定信号谱分析、随机信号功率谱估计以及FIR 数字滤波器设计中，窗函数的选择起 着重要的作用。在信号的频谱分析中，截短无穷长的序列会造成频率泄漏，影响频谱分析的 精度和质量。合理选取窗函数的类型，可以改善泄漏现象。在FIR 数字滤波器设计中，截短 无穷长的系统单位脉冲序列会造成FIR 滤波器幅度特性的波动，且出现过渡带。 3.实验内容及步骤 (1) 1. 分析并绘出常用窗函数的时域特性波形。 利用 函数分析常用窗函数的频域特性 并从主瓣宽度和 旁瓣相对幅度两个角度 2. fft , 进行比较分析。 3. 研究凯塞窗(Kaiser)的参数选择对其时域和频域的影响。 (1) 固定beta=4，分别取N=20, 60, 110； (2) 固定N=60，分别取beta=1,5,11。 11π  9π  序列     ，分析其频谱。 4. x[k] 0.5cos k  cos k  20  20      利用不同宽度 的矩形窗截短该序列 分别为 (1) N , N ，观察不同长度 的窗对谱分析结果的影响； 20,40,160 N 利用哈明窗重做 ； (2) (1) 利用凯塞窗重做 ； (3) (1) (4) 比较和分析三种窗的结果； (5) 总结不同长度或类型的窗函数对谱分析结果的影响。 4.数据处理与总结 1.分析并绘出常用窗函数的时域特性波形。 程序如下: clear; subplot (2,3,1); N 51; w boxcar (N); stem (w) title (矩形窗) subplot (2,3,2); w hanning (N); stem (w) title (Hanning 窗) subplot (2,3,3); w hamming (N); stem (w) title (Hamming 窗) subplot (2,3,4); w blackman (N); stem (w) title (blackman 窗) subplot (2,3,5); w bartlett (N); stem (w) title (三角形窗) subplot (2,3,6); w kaiser (N); stem (w) title (kaiser 窗) 2,利用fft 函数分析常用窗函数的频域特性 clear; N 51; w boxcar (N); y fft (w,200); subplot (3,3,1); stem ([0:N-1],w);ti