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华工DSP实验考试报告

 

DSP考试实验报告

 

姓名

学号

专业班级

电信

提交日期

2014年12月18日

一、频分复用

1选择3个不用频段的信号,画出其频谱

%1.Èý¸öƵÂÊ·Ö±ðΪ150Hz,300HzºÍ450HzµÄÐźÅ

t=0:

0.001:

1;

x1=cos(2*pi*150*t);

x2=cos(2*pi*300*t);

x3=cos(2*pi*450*t);

y1=fft(x1,256);

y2=fft(x2,256);

y3=fft(x3,256);

f=1000*(0:

128)/256;

figure

(1);

subplot(3,1,1);

plot(f,abs(y1(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

subplot(3,1,2);

plot(f,abs(y2(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

subplot(3,1,3);

plot(f,abs(y3(1:

129)));

2将三路信号合成一路信号,画出合成信号的时域和频域波形

%2.3路信号合成1路信号

figure

(2);

x=x1+x2+x3;

stem(t,x);

subplot(2,1,1);

stem(t,x);

plot(x(1:

128));

xlabel('t');

ylabel('y');

title('时域');

subplot(2,1,2);

y=fft(x,256);

plot(f,abs(y(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

title('频域');

3将合成信号分别通过设计好的数字滤波器,分离出原来的三路信号,分

析得到的三路信号的时域波形和频谱,与原始的三路信号进行比较说明频

分复用的特点

4将所用滤波器的频谱画出来

%低通

t=0:

0.001:

1;

x1=cos(2*pi*150*t);

x2=cos(2*pi*300*t);

x3=cos(2*pi*450*t);

x=x1+x2+x3;

y1=fft(x,256);

fp=200;

fs=1200;

ft=4000;

rp=1;

rs=40;

T=1/ft;

wp=2*pi*fp/ft;

ws=2*pi*fs/ft;

omegap=(2/T)*tan(wp/2);

omegas=(2/T)*tan(ws/2);

[N,wn]=buttord(omegap,omegas,rp,rs,'s');

[num,den]=butter(N,wn,'low','s');

[numz,denz]=bilinear(num,den,ft);

figure(3)

freqz(numz,denz)

y=filter(numz,denz,x);

y2=fft(y,256);

f=1000*(0:

128)/256;

subplot(4,1,3);

plot(f,abs(y1(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

title('原始信号频域');

subplot(4,1,4);

plot(f,abs(y2(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

title('滤波后频域');

%带通

t=0:

0.001:

1;

x1=cos(2*pi*150*t);

x2=cos(2*pi*300*t);

x3=cos(2*pi*450*t);

x=x1+x2+x3;

y1=fft(x,256);

fp1=900;fp2=1300;

fs1=600;fs2=1500;

ft=4000;

rp=1;

rs=40;

T=1/ft;

wp=2*pi*[fp1fp2]/ft;

ws=2*pi*[fs1fs2]/ft;

omegap=(2/T)*tan(wp/2);

omegas=(2/T)*tan(ws/2);

[N,wn]=buttord(omegap,omegas,rp,rs,'s');

[num,den]=butter(N,wn,'bandpass','s');

[numz,denz]=bilinear(num,den,ft);

figure(5)

freqz(numz,denz)

y=filter(numz,denz,x);

y2=fft(y,256);

f=1000*(0:

128)/256;

subplot(4,1,3);

plot(f,abs(y1(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

title('原始信号频域');

subplot(4,1,4);

plot(f,abs(y2(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

title('滤波后频域');

%高通

t=0:

0.001:

1;

x1=cos(2*pi*150*t);

x2=cos(2*pi*300*t);

x3=cos(2*pi*450*t);

x=x1+x2+x3;

y1=fft(x,256);

fp=1400;

fs=1500;

ft=4000;

rp=1;

rs=40;

T=1/ft;

wp=2*pi*fp/ft;

ws=2*pi*fs/ft;

omegap=(2/T)*tan(wp/2);

omegas=(2/T)*tan(ws/2);

[N,wn]=buttord(omegap,omegas,rp,rs,'s');

[num,den]=butter(N,wn,'high','s');

[numz,denz]=bilinear(num,den,ft);

figure(4)

freqz(numz,denz)

y=filter(numz,denz,x);

y2=fft(y,256);

f=1000*(0:

128)/256;

subplot(4,1,3);

plot(f,abs(y1(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

title('原始信号频域');

subplot(4,1,4);

plot(f,abs(y2(1:

129)));

xlabel('频率');

ylabel('幅度');

title('滤波后频域');

频率复用系统的优点:

信道复用率高,允许复用的路数多,同时它的分

路也很方便。

二、音频信号分析

1读出所给音频信号,确定该音频信号的采样率=44100Hz和量化比特数=16.

画出该音频信号的时域波形和频谱图

2对该音频信号以间隔M=2进行采样,回放音频信号,感觉和原来有什么不

同?

N1=100000;

N2=600000;

[x,fs,bits]=wavread('C:

\Users\lc\Desktop\laughing.wav',[N1,N2]);

wavwrite(x,44100,'C:

\Users\lc\Desktop\laughingnew.wav');

Nx=N1:

N2;

figure;

subplot(2,1,1);

plot(Nx,x(:

1));

title('C1');

subplot(2,1,2);

plot(Nx,x(:

2));

title('C2');

figure;

subplot(2,1,1);

X1=fft(x(:

1));

plot(Nx,fftshift(X1));

title('C1');

subplot(2,1,2);

X2=fft(x(:

2));

plot(Nx,fftshift(X2));

title('C2');

x1c=x(1:

2:

length(x),1);

x2c=x(1:

2:

length(x),2);

fori=1:

length(x)/2

xnew(i,1)=x1c(i);

xnew(i,2)=x2c(i);

end

wavwrite(xnew,40000,'C:

\Users\lc\Desktop\laughingnewoo.wav');

 

采样后的音频信号比原来的速度更快,而且音调更尖锐。

3你想怎么解决?

为什么?

在采样后的每个点中间插入相邻两点的平均值以恢复原信号。

4画出解决前后音频信号的波形及频谱

fori=1:

2:

length(x)-10

xori(i,1)=x1c((i+1)/2);

xori(i,2)=x2c((i+1)/2);

xori(i+1,1)=0.5*(x1c((i+1)/2)+x1c((i+3)/2));

xori(i+1,2)=0.5*(x2c((i+1)/2)+x2c((i+3)/2));

end

wavwrite(xori,40000,'laughing_ori.wav');

%%4

figure;

subplot(3,1,1);

plot(1:

length(x)-1,x(1:

length(x)-1,:

));

title('origin');

subplot(3,1,2);

plot(1:

2:

length(x)-1,xnew);

title('DownSampling');

subplot(3,1,3);

plot(1:

length(x)-9,xori);

title('Regain');

figure;

subplot(3,1,1);

plot(1:

length(x)-1,abs(fftshift(fft(x(1:

length(x)-1,:

)))));

title('origin');

subplot(3,1,2);

plot(1:

2:

length(x)-1,abs(fftshift(fft(xnew))));

title('DownSampling');

subplot(3,1,3);

plot(1:

length(x)-9,abs(fftshift(fft(xori))));

title('Regain');

时间问题,波形实在出不来.

5播放解决前后的音频信号的波形及频谱

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