T数字信号处理(MATLAB版)上机实验操作【DOC精选】.docx

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实验一离散时间信号与系统

一、实验目的:

1、熟悉常见离散时间信号的产生方法;

2、熟悉离散时间系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应的求解方法;

3、熟悉离散时间信号经过离散时间系统的响应的求解方法。

二、实验内容:

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

1、该系统的单位脉冲响应并绘图;

2、该系统的单位阶跃响应并绘图;

3、已知x(n)=可自己指定用filter函数经过系统的响应并绘图;

4、用conv_m函数求系统响应并绘图。

三、实验平台:

MATLAB集成系统

四、设计流程:

此处写个人自己的设计流程五、程序清单:

此处写程序内容

六、调试和测试结果:

此处写程序的执行结果和实验过程中的调试经过、出现的错误和对应的解决方法

七、教师评语与成绩评定此处由老师填写

上机操作:

实验一离散时间信号与系统

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

>>t=-10:

25;x=(t>=0);s=filter(b,a,x);

>>stem(n,s)

>>title('StepResponse');xlabel('n');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);%分子分母系数ba构成的滤波器对矢量x1滤波

>>stem(n,s1);;xlabel('n');ylabel('s1(n)');

4.>>a=[1,-0.5,0.06];b=[1,1];

>>n=-20:

120;

>>h=impz(b,a,n);

>>x1=exp(-0.05*n).*sin(0.1*pi*n+pi/3);

>>y=conv(x1,h);

>>m=-50:

length(y)-51;

>>stem(m,y);title('系统响应');xlabel('m');ylabel('y(m)');

实验二离散信号与系统的连续频域分析

一、实验目的:

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。

二、实验内容:

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。

三、实验平台:

MATLAB集成系统

四、设计流程:

此处写个人自己的设计流程五、程序清单:

此处写程序内容

六、调试和测试结果:

此处写程序的执行结果和实验过程中的调试经过、出现的错误和对应的解决方法

七、教师评语与成绩评定此处由老师填写

上机操作

1

>>n=0:

7;

>>x=(0.9*exp(j*pi/3)).^n;

>>w=-pi:

pi/200:

pi;

>>X=x*exp(-j).^(n'*w);

>>magX=abs(X);angX=angle(X);

>>subplot(2,1,1);plot(w/pi,magX);xlabel('w/pi');ylabel('幅度|X|');

>>subplot(2,1,2);plot(w/pi,angX);xlabel('w/pi');ylabel('相位(rad/π)');

2

>>a=[1,-0.5,0.06];b=[1,1,0];

>>m=0:

length(b)-1;l=0:

length(a)-1;

>>w=0:

pi/500:

pi;

>>num=b*exp(-j*m'*w);

>>den=a*exp(-j*l'*w);

>>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;xlabel('w(frequencyinpiunits)');ylabel('相位(rad/π)');

>>subplot(2,2,1);plot(w/pi,magH);grid;xlabel('w(frequencyinpiunits)');ylabel('幅度|H|');

>>subplot(2,2,3);plot(w/pi,magH1);grid;xlabel('w(frequencyinpiunits)');ylabel('幅度|H1|');

>>subplot(2,2,4);plot(w/pi,angH1/pi);grid;xlabel('w(frequencyinpiunits)');ylabel('相位(rad/π)');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)

一、实验目的:

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

二、实验内容:

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。

三、实验平台:

MATLAB集成系统

四、设计流程:

此处写个人自己的设计流程五、程序清单:

此处写程序内容

六、调试和测试结果:

此处写程序的执行结果和实验过程中的调试经过、出现的错误和对应的解决方法

七、教师评语与成绩评定此处由老师填写

上机操作

1.

>>n=0:

7;

>>x=(0.9*exp(j*pi/3)).^n;

>>x1=[xzeros(1,8)];x2=[x1zeros(1,16)];

>>Xk=dft(x,8);Xk1=dft(x1,16);Xk2=dft(x2,32);

>>w=0:

pi/200:

2*pi;X=x*exp(-j).^(n'*w);

>>magX=abs(X);angX=angle(X);

>>magXk=abs(Xk);angXk=angle(Xk);magXk1=abs(Xk1);angXk1=angle(Xk1);

>>magXk2=abs(Xk2);angXk2=angle(Xk2);

>>subplot(4,2,1);plot(w/pi,magX);xlabel('w/pi');ylabel('幅度|X|');gridon;

>>subplot(4,2,2);plot(w/pi,angX);xlabel('w/pi');ylabel('相位(rad/π)');

>>subplot(4,2,3);stem(0:

7,magXk);xlabel('k');ylabel('幅度|X(k)|');axis([0,8,0,6]);

>>subplot(4,2,4);stem(0:

7,angXk);xlabel('k');ylabel('相位(rad/π)');axis([0,8,-2,2]);

>>subplot(4,2,5);stem(0:

15,magXk1);xlabel('k');ylabel('幅度|X1(k)|');axis([0,16,0,6]);

>>subplot(4,2,6);stem(0:

15,angXk1);xlabel('k');ylabel('相位(rad/π)');axis([0,16,-2,2]);

>>subplot(4,2,7);stem(0:

31,magXk2);xlabel('k');ylabel('幅度|X2(k)|');axis([0,32,0,6]);

>>subplot(4,2,8);stem(0:

31,angXk2);xlabel('k');ylabel('相位(rad/π)');axis([0,32,-2,2]);

function[Xk]=dft(xn,N)

n=0:

N-1;

k=0:

N-1;

Wn=exp(-j*2*pi/N);nk=n'*k;Xk=xn*(Wn.^nk);

2.

>>n=0:

7;

>>x=(0.9*exp(j*pi/3)).^n;

>>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);

Warning:

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);

>>Xk=dft(x,8);

>>magXk=abs(Xk);angXk=angle(Xk);

>>subplot(3,2,1);stem(0:

7,magXk);xlabel('k');ylabel('幅度|X(k)|');

>>subplot(3,2,2);stem(0:

7,angXk);xlabel('k');ylabel('相位(rad/π)');

>>subplot(3,2,3);stem(0:

15,magYk1);xlabel('k');ylabel('幅度|Y1(k)|');

>>subplot(3,2,4);stem(0:

15,angYk1);xlabel('k');ylabel('相位(rad/π)');

>>subplot(3,2,5);stem(0:

15,magYk2);xlabel('k');ylabel('幅度|Y2(k)|');

>>subplot(3,2,6);stem(0:

15,angYk2);xlabel('k');ylabel('相位(rad/π)');

对照:

n=0:

63;

x=(0.9*exp(j*pi/3)).^n;

fori=1:

64 %将原序列每两个相邻样本之间插入一个零值,扩展为长为128的序列y1(2*i-1:

2*i)=[x(i)0];

end

Yk1=dft(y1,128);mag

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