数字信号处理作业.docx
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数字信号处理作业
实验1常见离散信号的MATLAB产生和图形显示
1.单位抽样序列
x=zeros（1,50）;
x
（1）=1;
n=1:
50;
stem（n,x,'.'）;
axis（[0,50,0,1]）;
xlabel（'n'）,ylabel（'x'）
2．单位阶跃序列
n=-25:
25;
x=ones（1,51）;
stem（n,x,'.'）;
xlabel（'n'）;
ylabel（'x（n）'）;
axis（[-25,25,0,1]）
3．正弦序列
f=10;
Fs=250;
fai=0;
n=1:
499;
N=500;
x=sin（2*pi*f*n/Fs+fai）;
stem（n,x）;
axis（[0,100,-1.5,1.5]）;
xlabel（'n'）,ylabel（'x'）
4．复正弦序列
n=0:
0.1:
5;
w=2;
x=exp（j*w*n）;
stem（n,x,'.'）;
xlabel（'n'）;
ylabel（'x（n）'）;
axis（[0,5 -1,1]）
5．指数序列
n=0:
50;
a=2;
x=a.^n;
stem（n,x）;
axis（[0,50,0,10000]）;
xlabel（'n'）,ylabel（'x'）
实验2离散系统的差分方程、单位脉冲响应和卷积分析
1.
A=[1,0.6,0.09];B=[1,-1];
x2n=ones（1,25）;
x1n=[1,zeros（1,10）];
y1n=filter（B,A,x1n）;
subplot（2,1,1）;y='y1（n）';
stem（y1n,'g','.'）;
title（'单位脉冲响应'）
y2n=filter（B,A,x2n）;
subplot（2,1,2）;
y='y2（n）';
stem（y2n,'g','.'）;
title（'阶跃响应'）
2.
A=[1];B=[0,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5];
x2n=ones（1,15）;
x1n=[1,zeros（1,20）];
y1n=filter（B,A,x1n）;
subplot（2,1,1）;y='y1（n）';
stem（y1n,'g','.'）;
title（'单位脉冲响应'）
y2n=filter（B,A,x2n）;
subplot（2,1,2）;
y='y2（n）';
stem（y2n,'g','.'）;
title（'阶跃响应'）
实验3离散系统的频率响应分析和零、极点分布
num=[0.05280.07970.12950.12950.7970.0528];
den=[1-1.81072.4947-1.88010.9537-0.2336];
[z,p,k]=tf2zp（num,den）;
disp（'零点'）;disp（z）;
disp（'极点'）;disp（p）;
figure
（1）
zplane（num,den）
figure
（2）
freqz（num,den,128）
零点
-1.5870+1.4470i
-1.5870-1.4470i
0.8657+1.5779i
0.8657-1.5779i
-0.0669
极点
0.2788+0.8973i
0.2788-0.8973i
0.3811+0.6274i
0.3811-0.6274i
0.4910
实验4离散信号的DTFT和DFT
1.
N=16;
n=1:
16;
x=sin（5*pi*n/16）;
X1=fft（x,16）;
X11=abs（X1）;
subplot（2,1,1）;
stem（X11）;
xlabel（'频率'）;
ylabel（'幅度'）;
title（'16点'）;
X2=fft（x,32）;
X22=abs（X2）;
subplot（2,1,2）;
stem（X22）;
xlabel（'频率'）;
ylabel（'幅度'）;
title（'32点'）;
2.
x=sin（5*pi*n/16）;
X1=fft（x）;
X11=abs（X1）;
stem（X11）;
xlabel（'频率'）;
ylabel（'幅度'）;
title（'DTFT'）;
实验5FFT算法的应用
1：
N=64;
n=0:
2*N-1;
x=cos（2*pi*7*n/N）+1/2*cos（2*pi*19*n/N）;
X=fft（x,128）;
k=n;
stem（k,abs（X））
grid
xlabel（'k'）;
ylabel（'|X[k]|'）;
2.
k=0:
63;
N=64;
X=1./（1-0.6*exp（-j*2*pi*k/N））;
x=ifft（X,64）;
stem（abs（x））;
xlabel（'n'）;ylabel（'x（n）'）;
title（'IFFT'）
实验6基于MATLAB的数字滤波器设计
IIR:
wp=[0.4,0.7];
ws=[0.3,0.8];
Rp=1;Rs=40;
[N,wc]=buttord（wp,ws,Rp,Rs）
[B,A]=butter（N,wc）
[H,w]=freqz（B,A）;
subplot（2,1,1）;
plot（w/pi,abs（H））;
xlabel（'w/pi'）;ylabel（'magnitude'）;
subplot（2,1,2）;
plot（w/pi,angle（H））;
xlabel（'w/pi'）;ylabel（'phase'）
N=9
wc=0.38500.7127
B=0.00030-0.002300.00910-0.021300.03200-0.032000.02130-0.009100.00230-0.0003
A=1.00002.12245.11897.300710.995912.095613.560111.947110.62087.58695.45333.13111.81940.81310.37440.12040.04200.00770.0018
FIR：
由于aS≥40dB，可选hamming窗，其阻带最小衰减-53dB满足要求。
ws1=0.3*pi;ws2=0.8*pi;wp1=0.4*pi;wp2=0.7*pi;
wb=（wp1-ws1+ws2-wp2）/2;
wc=[wp1/pi-（wp1-ws1）/（2*pi）,wp2/pi+（ws2-wp2）/（2*pi）];
N=ceil（3.3*2*pi/wb）;
b=fir1（N,wc）;
n=0:
N;
hn=b（n+1）
[H,w]=freqz（b,1）;
subplot（2,1,1）;
plot（w/pi,abs（H））;
xlabel（'w/pi'）;
ylabel（'magnitude'）;
subplot（2,1,2）;
plot（w/pi,angle（H））;
xlabel（'w/pi'）;
ylabel（'phase'）;
hn=0.00130.0005-0.00110.0000-0.00140.00090.0031-0.00150.0000-0.0030-0.00330.00810.00100.0000-0.0013-0.01520.00840.01060.00000.0102-0.0286-0.01140.0258-0.00000.0345-0.0204-0.06940.0339-0.00000.07310.0898-0.2851-0.05830.3994-0.0583-0.28510.08980.0731-0.00000.0339-0.0694-0.02040.0345-0.00000.0258-0.0114-0.02860.0102
0.00000.01060.0084-0.0152-0.00130.00000.00100.0081-0.0033-0.00300.0000-0.00150.00310.0009-0.00140.0000-0.00110.00050.0013
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