DSP实验报告B13011025文档格式.docx
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Q1.1~1.3,Q1.23,Q1.30~1.33
离散时间系统仿真:
Q2.1~2.3
LTI系统:
Q2.19,Q2.21,Q2.28
DTFT:
Q3.1,Q3.2,Q3.4
实验过程与结果分析:
Q1.1运行程序P1.1,以产生单位样本序列u[n]并显示它。
clf;
n=-10:
20;
u=[zeros(1,10)1zeros(1,20)];
stem(n,u);
xlabel('
Timeindexn'
);
ylabel('
Amplitude'
title('
UnitSampleSequence'
axis([-102001.2]);
Q1.2命令clf,axis,title,xlabel和ylabel命令的作用是什么?
答:
clf命令的作用:
清除图形窗口上的图形;
axis命令的作用:
设置坐标轴的范围和显示方式;
title命令的作用:
给当前图片命名;
xlabel命令的作用:
添加x坐标标注;
ylabelc命令的作用:
添加y坐标标注;
Q1.3修改程序P1.1,以产生带有延时11个样本的延迟单位样本序列ud[n]。
运行修改的程序并显示产生的序列。
u=[zeros(1,21)1zeros(1,9)];
Q1.23修改上述程序,以产生长度为50、频率为0.08、振幅为2.5、相移为90度的一个正弦序列并显示它。
该序列的周期是多少?
n=0:
50;
f=0.08;
phase=90;
A=2.5;
arg=2*pi*f*n-phase;
x=A*cos(arg);
stem(n,x);
axis([050-33]);
grid;
SinusoidalSequence'
axis;
周期为:
T=
=
=22.5。
Q1.30未污染的信号s[n]是什么样的形式?
加性噪声d[n]是什么样的形式?
未污染的信号:
s[n]=
×
。
加性噪声d[n]是均匀分布在-04到+0.4之间的随机序列。
Q1.31使用语句x=s+d能产生被噪声污染的信号吗?
若不能,为什么?
不能,因为d是列向量,s是行向量。
Q1.32信号x1,x2和x3与信号x之间的关系是什么?
X1是x的延时一个单位,x2和x相等,x3超前于x一个单位。
Q1.33legend命令的作用是什么?
产生图例说明。
Q2.1对M=2,运行上述程序,生成输入x[n]=s1[n]+s2[n]的输出信号。
输出x[n]的哪个分量被该离散时间系统抑制?
输入x[n]被该离散时间系统抑制的分量为Signal2的高频分量。
Q2.2若线性时不变系统由y[n]=0.5(x[n]+x[n–1])变成y[n]=0.5(x[n]–x[n–1]),对输入x[n]=s1[n]+s2[n]的影响是什么?
100;
s1=cos(2*pi*0.05*n);
s2=cos(2*pi*0.47*n);
x=s1+s2;
M=input('
Desiredlengthofthefilter='
num=(-1).^[0:
M-1];
y=filter(num,1,x)/M;
subplot(2,2,1);
plot(n,s1);
axis([0,100,-2,2]);
Signal#1'
subplot(2,2,2);
plot(n,s2);
Signal#2'
subplot(2,2,3);
plot(n,x);
InputSignal'
subplot(2,2,4);
plot(n,y);
OutputSignal'
答:
对于输入的影响是-该系统是一个高通滤波器,它通过高频率的输入分量S2,而不是低频的输入分量S1。
Q2.3对滤波器长度M和正弦信号s1[n]和s2[n]的频率取其他值,运行程序P2.1,算出结果。
M=3,f1=0.1,f2=0.2
M=8,f1=0.25,f2=0.5
Q2.19运行P2_5,生成式(2.15)所给离散时间系统的冲激响应。
Q2.21利用filter命令编写一个MATLAB程序,生成式(2.17)给出的因果线性时不变系统的冲激响应,计算并画出前40个样本。
把你的结果和习题Q2.20中得到的结果相比较。
N=40;
num=[0.9-0.450.350.002];
den=[1.00.71-0.46-0.62];
x=[1zeros(1,N-1)];
y=filter(num,den,x);
stem(y);
ImpulseResponse'
程序产生的40个样本如下所示:
Q2.28运行程序P2.7,对序列h[n]和x[n]求卷积,生成y[n],并用FIR滤波器h[n]对输入x[n]滤波,求得y1[n]。
y[n]和y1[n]有差别吗?
为什么要使用对x[n]补零后得到的x1[n]作为输入来产生y1[n]?
y[n]和y1[n]的差别为-没有差别
将x[n]补零后得到x1[n]作为输入,产生y1[n]的原因是–对于长度N1和N2的两个序列,转化率返回得到的序列长度N1+N2-1。
与此相反,滤波器接收一个输入信号和系统规范,返回的结果是相同的长度作为输入信号。
因此,为了从转化率和滤波器得到直接比较的结果,有必要供应滤波器的输入已经填充为长度L(x)+L(h)-1。
Q3.1在程序P3.1中,计算离散时间傅里叶变换的原始序列是什么?
MATLAB命令pause的作用是什么?
离散时间傅里叶变换的原始序列:
;
pause命令的作用:
暂停程序,直至用户按任意键,程序才可以开始。
Q3.2运行程序P3.1,求离散时间傅里叶变换的实部、虚部以及幅度和相位谱。
离散时间傅里叶变换是
的周期函数吗?
若是,周期是多少?
描述这四个图表示的对称性。
DTFT是关于ω的周期函数么?
是周期函数
周期是-2π
四个图形的对称性为:
实部是偶对称,虚部是奇对称,幅度谱是偶对称相位谱是奇对称。
Q3.4修改程序P3_1重做Q3.2的程序如下:
w=-4*pi:
8*pi/511:
4*pi;
num=[1357911131517];
den=[1];
h=freqz(num,den,w);
subplot(2,1,1)
plot(w/pi,real(h));
grid
RealpartofH(e^{j\omega})'
)
\omega/\pi'
subplot(2,1,2)
plot(w/pi,imag(h));
ImaginarypartofH(e^{j\omega})'
pause
plot(w/pi,abs(h));
MagnitudeSpectrum|H(e^{j\omega})|'
plot(w/pi,angle(h));
PhaseSpectrumarg[H(e^{j\omega})]'
Phaseinradians'
修改程序后的运行结果为:
相位谱中跳变的原因是-对相位进行归一化。
掌握离散傅立叶变换(DFT)及逆变换(IDFT)、z变换及逆变换的计算和分析。
利用Matlab语言,完成DFT和IDFT的计算及常用性质的验证,用DFT实现线性卷积,实现z变换的零极点分析,求有理逆z变换。
DFT和IDFT计算:
Q3.23~3.24
DFT的性质:
Q3.26~3.29,Q3.36,Q3.38,Q3.40
z变换分析:
Q3.46~3.48
逆z变换:
Q3.50
…参见实验一格式…
Q3.23编写一个MATLAB程序,计算并画出长度为N的L点离散傅里叶变换X[k]的值,其中L≥N,然后计算并画出L点离散傅里叶逆变换X[k]。
对不同长度N和不同的离散傅里叶变换长度L,运行程序。
讨论你的结果。
N=200;
L=256;
nn=[0:
N-1];
kk=[0:
L-1];
xR=[0.1*(1:
100)zeros(1,N-100)];
xI=[zeros(1,N)];
x=xR+i*xI;
XF=fft(x,L);
subplot(3,2,1);
plot(nn,xR);
Re\{x[n]\}'
subplot(3,2,2);
plot(nn