数字信号实验报告

姓名：

学号：

专业：

2012·12·27

实验一:数字离散信号

实验原理：

采用一定的时间间隔，对连续信号进行抽样，得到离散信号，即离散序列。

根据离散序列运算规则，对离散信号进行反褶及求和求差运算。

实验任务：

生成离散信号并计算其振幅谱；

数字离散序列的运算。

实现程序段：

生成离散信号程序段：

void signal(float *h, float f, float dt, float m, int N) {

int i;

float t,a;

for(i=0;i<N;i++)

{

h[i]=0;

t=i*dt;

a=(float)(2*f*f*log(m));

h[i]=(float)((exp(-(a)*t*t))*sin(2*3.14159*f*t));} }

计算序列程序段：

float h1[64], h2[64],h3[64], h4[64];

{

for(i=0;i<N*2;i++) {h1[i]=0;

h2[i]=0;

h3[i]=0;

h4[i]=0;}

for(i=0;i<N;i++) {

}

for(i=0;i<N*2;i++)

{ h3[i]=h1[i]+h2[i]; h[i+32]=h[i]; h[32-i]=h[i]; h4[i]=h1[i]-h2[i];

}

实验结果： }

采样间隔 = 0.004秒频谱图

采样间隔 = 0.009秒频谱图

采样间隔 = 0.011秒频谱图

四种采样间隔的信号图

信号h(n)图

信号h(-n)图

信号h(n)+h(-n)图

信号h(n)-h(-n)图

实验分析：

采样信号越小，信号恢复得越好，恢复后的信号失真越小。 采样间隔过大，导致信号失真，恢复出来在波峰波谷处表现最明显。

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实验一   序列的产生

姓名:高洪美         学号：0819419213       班级：生医5班

一、        实验目的：

熟悉MATLAB中产生信号和绘制信号的基本命令。

二、        实验环境：

基于Windows PC的MATLAB。

三、        实验内容：

1、单位样本和单位阶跃序列；

2、指数信号；

 3、正弦序列；

 4、随机信号。

四、实验过程：

（一）单位样本和单位阶跃序列：

Q1.1运行程序P1.1以产生单位样本序列u[n]并显示它：

    程序：clf;

% Generate a vector from -10 to 20

n = -10:20;

% Generate the unit sample sequence

u = [zeros(1,10) 1 zeros(1,20)];

% Plot the unit sample sequence

stem(n,u);

xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');

title('Unit Sample Sequence');

axis([-10 20 0 1.2]);

所得图像如下所示：

Q1.2 命令clf,axis,title,xlable和ylable的作用是什么：

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南京信息工程大学

数字信号处理实验报告

学院：电子与信息工程学院

班级：11通信1班

学号：20111334020

姓名：杨丹

指导教师：乔杰

2013/12/6

目录

实验一 Matlab基本知识和信号处理工具箱... 3

实验二 离散信号的产生及分析... 5

实验三 离散傅立叶变换及分析... 8

实验四  IIR数字滤波器的分析与设计... 12

实验五 FIR数字滤波器的分析与设计... 14

实验一 Matlab基本知识和信号处理工具箱

一、实验目的

1、  了解Matlab的基本操作

2、  了解Matlab工具箱的函数

3、  正确使用Matlab进行试验仿真

二、实验内容

（一）画出振荡曲线                   和它的包络         

程序如下：

t=0:pi/20:4*pi;

yy=exp(-t/3);

y=exp(-t/3).*sin(3*t);

plot(t,y,'-r');

hold on

plot(t,yy,':b',t,-yy,':b');

grid on

shg

实验结果：

（二）sawtooth产生锯齿波或三角波

在Matlab命令窗口中输入以下命令，也可以用脚本文件来实现。

程序如下：

t=-10:0.1:10;

x=sawtooth(t);

plot(t,x)

grid on

Shg

实验结果：

三、实验小结

在本次实验中，了解了Matlab的基本操作，基本了解了信号处理工具箱的使用方法，能够进行简单的波形绘制。对波形代码参量有了基本的识别能力。

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实验一：快速傅立叶变换的谱分析

一、实验目的：

学会利用matlab中的FFT函数，即进行信号的谱分析。

二、实验题目：

1．已知：

t1=[0:0.001:0.3];

t2=[0.301:0.001:0.6];

t3=[0.601:0.001:0.9];

t4=[0.901:0.001:1.199];

x1=sin(2*pi*100*t1);

x2=sin(2*pi*50*t2);

x3=sin(2*pi*25*t3);

x4=sin(2*pi*10*t4);

信号s1为

t= 0:0.001:1.199;s1= sin(2*pi*100*t)+sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*25*t)+sin(2*pi*10*t);

信号s2为t=[t1,t2,t3,t4];s2= [x1,x2,x3,x4];

信号s3为t=[t1,t2,t3,t4];s3= [x1,x4,x2,x3];

a.      编写程序分别画出信号s1,s2,s3的时域波形和幅频图（参考图1，2，3）。

b.      观察信号s1,s2,s3的时域波形和频谱图，思考其幅频图的差别及其原因。

c.       信号s1,s2,s3的抽样频率fs为多少？对于1200个点的时域离散序列，对其FFT后仍为长度为1200个点的序列，即周期N=1200，试分析N与离散时间信号频谱的周期fs的对应关系。各频谱图的频率分辨率为多少Hz？

d.      若有信号s4的幅频图与s2的幅频图完全相同（如图2所示），问s4的时域波形和s2是相同的吗，为什么?

实验程序清单：

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实验二  DFT在卷积计算中的应用

一、实验目的：

学习MATLAB计算信号DFT；学习利用MATLAB由DFT计算线性卷积。

二、实验原理：

在MATLAB信号处理工具箱中，函数dftmtx(n)用来产生N*N的DFT矩阵DN。另外MATLAB提供了4个内部函数用于计算DFT和IDFT。分别为：fft(x)，fft(x,n)，ifft(x)，ifft(x,n)。

fft(x)：计算M点的DFT，M是序列X的长度；

fft(x,n)：计算N点的DFT，若M>N,则截断，反之则补0；

ifft(x),ifft(x,n)：分别为以上两种运算的逆运算；

Fftfilt：函数基于重叠相加法的原理，可实现长短序列的线性卷积，其格式为：y=fftfilt(h,x,n),h为短序列，x长序列，n为DFT点数。

三、实验内容：

1.分别计算16点序列，的16点和32点DFT，绘出幅度谱图形。

2.已知x[k]=2k+1，，h[k]={1,3,2,4}；试分别用重叠相加法和直接求卷积法求两序列的卷积，并绘出幅度谱图形。

四、实验结果：

1．

n1=0:15;

x=cos(15*pi/16*n);

X1=fft(x,16);

n2=0:31;

X2=fft(x,32);

mag1=abs(X1);

mag2=abs(X2);

subplot(2,1,1);stem(n1,mag1);title('取样16点的DFT');

subplot(2,1,2);stem(n2,mag2);title('取样32点的DFT')

2．

k=0:18;

x=2*k+1;

h=[1 3 2 4];

n=16;

y=fftfilt(h,x,n);

z=conv(h,x);

mag1=abs(y);mag2=abs(z);

subplot(2,1,1);stem(mag1);title('重叠相加法');

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中南大学

数字信号处理

实验报告

学生姓名                                         

学    号                                    

指导教师                                            

学    院                              

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昆明理工大学信自学院学生上机实验报告

（  2014 —  2015  学年第一学期）

课程名称：数字信号处理及DSP  开课实验室：234    2014 年 12 月22 日

注：报告内容按实验报告要求进行。

一、实验目的

1、    观察常用离散时间信号的图形，掌握离散时间信号的基本序列运算。

2、    理解离散时间系统的时域特性，加深对离散系统的差分方程的理解。

3、    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。

二、实验内容

1、在给出的区间上产生并画出下面序列：

(1)               

(2)               

2、设x(n)={1,-2,4,6,-5,8,10},产生并画出下列的样本:

（1）  

（2）  

3、给出一个简单数字微分器：，它计算输入序列的后向一阶差分，对下面三角脉冲序列实现上述微分器并求出结果。

三、实验方法、步骤

1.      实验内容1的程序及运行结果如下图所示：

% 题1.1

n1=[0:20];x21 = n1.*(stepseq(0,0,20)-stepseq(10,0,20)); % 列出x21序列

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