数字信号处理MATLAB上机实验操作文档格式.docx
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上机操作:
实验内容:
1.脉冲响应
>
b=[1,1];
a=[1,-0.5,0.06];
n=[-10:
25];
impz(b,a,n);
title('
ImpulseResponse'
);
xlabel('
n'
ylabel('
h(n)'
)
2.单位阶跃响应
x=stepseq(0,-10,25);
s=filter(b,a,x);
Warning:
Functioncallstepseqinvokesinexactmatchd:
\MATLAB7\work\STEPSEQ.M.
stem(n,s)
StepResponse'
ylabel('
s(n)'
3.>
a=[1,-0.5,0.06];
b=[1,1];
n=-20:
120;
x1=exp(-0.05*n).*sin(0.1*pi*n+pi/3);
s1=filter(b,a,x1);
stem(n,s1);
;
xlabel('
s1(n)'
4.>
h=impz(b,a,n);
[y,m]=conv_m(x1,n,h,n);
Functioncallconv_minvokesinexactmatchd:
\MATLAB7\work\CONV_M.M.
stem(m,y);
title('
系统响应'
m'
y(m)'
实验二离散信号与系统的连续频域分析
1、掌握离散时间信号的DTFT的MATLAB实现;
2、掌握离散时间系统的DTFT分析;
3、掌握系统函数和频率相应之间的关系。
1、自定义一个长度为8点的信号,信号幅度值也由自己任意指定,对该信号作DTFT,分别画出幅度谱和相位谱
2、已知离散时间系统差分方程为y(n)-0.5y(n-1)+0.06y(n-2)=x(n)+x(n-1),求出并画出其频率响应
3、求该系统系统函数,并画极零点图,并通过freqz函数求频率响应。
上机操作
1
n=0:
7;
x=(0.9*exp(j*pi/3)).^n;
w=-pi:
pi/200:
pi;
X=dtft(x,n,w);
magX=abs(X);
angX=angle(X);
subplot(2,1,1);
plot(w/pi,magX);
w/pi'
幅度|X|'
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,angX);
相位(rad/π)'
2
b=[1,1,0];
m=0:
length(b)-1;
l=0:
length(a)-1;
w=0:
pi/500:
num=b*exp(-j*m'
*w);
den=a*exp(-j*l'
H=num./den;
magH=abs(H);
angH=angle(H);
H1=freqz(b,a,w);
magH1=abs(H1);
angH1=angle(H1);
subplot(2,2,2);
plot(w/pi,angH/pi);
grid;
w(frequencyinpiunits)'
subplot(2,2,1);
plot(w/pi,magH);
幅度|H|'
subplot(2,2,3);
plot(w/pi,magH1);
幅度|H1|'
subplot(2,2,4);
plot(w/pi,angH1/pi);
axis([0,1,-0.8,0]);
figure
(2);
zplane(b,a);
实验3离散信号与系统的离散频域分析(DFT)
1、掌握离散时间系统的DFT的MATLAB实现;
2、熟悉DTFT和DFT之间的关系。
3、了解信号不同变形的DFT与原信号DFT之间的关系
自定义一个长为8点的信号;
1、对信号分别做8点、16点、32点DFT,分别与DTFT合并作图并比较DFT与DTFT之间的关系。
2、在信号后加零扩展至八点,每两个相邻样本之间插入一个零值,扩充为16点序列,作DFT,画出幅度谱和相位谱,并与原序列的DFT进行比较。
3、将信号以8为周期扩展,得到长为16的两个周期,作DFT,画出幅度谱和相位谱,并与原序列的DFT进行比较。
1.
x1=[xzeros(1,8)];
x2=[x1zeros(1,16)];
Xk=dft(x,8);
Xk1=dft(x1,16);
Xk2=dft(x2,32);
2*pi;
X=dtft(x,n,w);
magXk=abs(Xk);
angXk=angle(Xk);
magXk1=abs(Xk1);
angXk1=angle(Xk1);
magXk2=abs(Xk2);
angXk2=angle(Xk2);
subplot(4,2,1);
gridon;
subplot(4,2,2);
subplot(4,2,3);
stem(0:
7,magXk);
k'
幅度|X(k)|'
axis([0,8,0,6]);
subplot(4,2,4);
7,angXk);
axis([0,8,-2,2]);
subplot(4,2,5);
15,magXk1);
幅度|X1(k)|'
axis([0,16,0,6]);
subplot(4,2,6);
15,angXk1);
axis([0,16,-2,2]);
subplot(4,2,7);
31,magXk2);
幅度|X2(k)|'
axis([0,32,0,6]);
subplot(4,2,8);
31,angXk2);
axis([0,32,-2,2]);
2.
fori=1:
8%将原序列每两个相邻样本之间插入一个零值,扩展为长为16的序列
y1(2*i-1:
2*i)=[x(i)0];
end
Yk1=dft(y1,16);
FunctioncalldftinvokesinexactmatchD:
\MATLAB7\work\DFT.M.
magYk1=abs(Yk1);
angYk1=angle(Yk1);
y2=[xx];
%将信号以8为周期扩展,得到长为16的两个周期
Yk2=dft(y2,16);
magYk2=abs(Yk2);
angYk2=angle(Yk2);
subplot(3,2,1);
subplot(3,2,2);
subplot(3,2,3);
15,magYk1);
幅度|Y1(k)|'
subplot(3,2,4);
15,angYk1);
subplot(3,2,5);
15,magYk2);
幅度|Y2(k)|'
subplot(3,2,6);
15,angYk2);
实验四IIR滤波器设计
1、掌握各种模拟原型滤波器的滤波特性;
2、掌握模数滤波器变换时的脉冲响应不变法和双线性变换法;
3、掌握低通滤波器变换成其他类型滤波器的方法;
4、能够根据指标选择合适的原型滤波器和合适的方法设计IIR滤波器。
1、自定设计指标(通带截止频率、通带波纹、阻带截止频率、阻带衰减),选择合适的模拟原型低通滤波器和合适的设计方法(脉冲响应