数字信号处理 实验报告 打印Word格式.docx

1、幅度为1，脉冲宽度占空比duty=50，%周期T=5的周期方波脉冲信号的产生。T=5,t=-2*T:0.01:2*T;duty=50; %duty信号为正的区域在一个周期内所占的百分比；x=square（t,duty）;subplot（2,2,1）plot（t,x）title（连续时间函数-周期方波脉冲） %title标出图名；axis（-10,10,-1.2,1.2）例五：幅度为1，周期T=4的三角波脉冲信号的产生T=4;t=-2.5*T:2.5*T;x=sawtooth（t-2*T/3,0.5）; %sawtooth（x,width）：三角波函数，width为该位置的横坐标和周期的比值（0

2、-1的标量）。width=1时产生锯齿波，width=0.5时产生标准对称三角波；subplot（3,3,1）;plot（t,x）;周期三角波脉冲，T=4axis（-10,10,-1.2,1.2）;实验二clear;close all;N=64;n=0:N-1;A=1,-0.9;B=0.05,0.05; %系统差分方程系数向量；x=n=0; %产生deta（n）；x1n=1 1 1 1 1 1 1 1 zeros（1,56）; %产生x2n=ones（1,64）; %产生hn=filter（B,A,x）; %filter求系统对序列x的响应；subplot（2,2,1）;stem（n,hn,l

3、ine（0,64,0,0）;axis（0,64,0,0.1）;（a）系统单位脉冲响应h（n）y1n=filter（B,A,x1n） %求系统对序列x1n的响应；subplot（2,2,2）;stem（n,y1n,axis（0,64,0,0.6）;（b）系统对R8（n）的响应y1（n）y2n=filter（B,A,x2n）; %求系统对序列x2n的响应；subplot（2,2,4）;stem（n,y2n,axis（0,64,0,1）;（c）系统对u（n）的响应y2（n）clear allx1n=1 1 1 1 1 1 1 1;N=8;M1=10;M2=4;h1n=ones（1,10） ;h2n=

4、1 2.5 2.5 1;y1n=conv（x1n,h1n）; %conv求卷积；y2n=conv（x1n,h2n）;L1=N+M1-1;L2=N+M2-1;n1=0:L1-1;n2=0:L2-1;stem（n1,y1n,line（0,20,0,0）;axis（0,20,0,10）;（d）h1（n）与R8（n）的卷积stem（n2,y2n,line（0,15,0,0）;axis（0,15,0,10）;（e）h2（n）与R8（n）的卷积un=ones（1,256）; %产生信号unn=0:255; xsin=sin（0.014*n）+sin（0.4*n） ; %产生正弦信号A=1, 1.8237,

5、 0.9801;B=1/100.49, 0,1/100.49; %系统差分方程系数向量B和Ay31n=filter（B, A, un）; %谐振器对un的响应y31ny32n=filter（B, A, xsin）; %谐振器对正弦信号的响应y32nfigure（3）subplot（2, 1, 1）; stem（n,y31n,.）title（f） 谐振器对u（n）的响应y31（n）subplot（2, 1, 2）; stem（n,y32n,.）title（g） 谐振器对正弦信号的响应y32（n）实验三clear all;x1n=ones（1,4）;N1=8;N2=16;k1=0:N1-1;k2=

6、0:N2-1;w1=k1*2/N1;w2=k2*2/N2; %k1和k2是频域取样点的取值区间，w1和w2是将k值转换为归一化频率；M=8;xa=1:（M/2）;xb=（M/2）:-1:1;x2n=xa,xb; %构造x2nx3n=xb,xa;X1k8=fft（x1n,8）;X1k16=fft（x1n,16）;X2k8=fft（x2n,8）;X2k16=fft（x2n,16）;X3k8=fft（x3n,8）;X3k16=fft（x3n,16）;stem（w1,abs（X1k8）,（1a）8点DFTx1（n）w/pi幅度axis（0,2,0,1.2*max（abs（X1k8）;stem（w2,a

7、bs（X1k16）,（1b）16点DFTx1（n）axis（0,2,0,1.2*max（abs（X1k16）;figure（2） %创建图形窗stem（w1,abs（X2k8）,（1c）8点DFTx2（n）axis（0,2,0,1.2*max（abs（X2k8）;stem（w2,abs（X2k16）,（1d）16点DFTx2（n）axis（0,2,0,1.2*max（abs（X2k16）;subplot（2,2,3）;stem（w1,abs（X3k8）,（1e）8点DFTx3（n）axis（0,2,0,1.2*max（abs（X3k8）;stem（w2,abs（X3k16）,（1f）16点DF

8、Tx3（n）axis（0,2,0,1.2*max（abs（X3k16）;15;x1n=cos（pi*n/4）;x2n=cos（pi*n/4）+cos（pi*n/8）;（2a）8点DFTx1（n）（2b）16点DFTx1（n）（2c）8点DFTx2（n）（2d）16点DFTx2（n）Fs=64;T=1/Fs;N=16;N-1;xnT=cos（8*pi*n*T）+cos（16*pi*n*T）+cos（20*pi*n*T）; %对x（t）取样；Xk16=fft（xnT,16）;Xk16=fftshift（Xk16）; %将0频率移到频谱中心；Tp=N*T;F=1/Tp; %求频率分辨率Fk=-N/2

9、:N/2-1;fk=k*F;subplot（3,1,1）;stem（fk,abs（Xk16）,（3a）16点|DFTx（nT）|f（Hz）axis（-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max（abs（Xk16）;N=32;Xk32=fft（xnT,32）;Xk32=fftshift（Xk32）;subplot（3,1,2）;stem（fk,abs（Xk32）,（3b）32点|DFTx（nT）|axis（-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max（abs（Xk32）;Xk64=fft（xnT,64）;Xk64=fftshift（Xk64）;subplot（3,1,3）;ste

10、m（fk,abs（Xk64）,（3c）64点|DFTx（nT）|axis（-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max（abs（Xk64）;实验四function st=mstg %编写程序mstg，供后面调用；N=1600;Fs=10000; %N为信号s（t）的长度；采样频率Fs=10kHz；t=0:T:（N-1）*T;k=0:f=k/Tp;fc1=Fs/10; %第一路调幅信号的载波频率fc1=1kHz;fm1=fc1/10; %第一路调幅信号的调制信号频率fm1=100Hz;fc2=Fs/20; %第二路调幅信号的载波频率fc2=500Hz;fm2=fc2/10 %第二路调幅信

11、号的调制信号频率fm2=50Hz;fc3=Fs/40; %第三路调幅信号的载波频率fc3=250Hz;fm3=fc3/10; % 第三路调幅信号的调制信号频率fm3=25Hz;xt1=cos（2*pi*fm1*t）.*cos（2*pi*fc1*t）; %产生第一路调幅信号；xt2=cos（2*pi*fm2*t）.*cos（2*pi*fc2*t）; %产生第二路调幅信号；xt3=cos（2*pi*fm3*t）.*cos（2*pi*fc3*t）; %产生第三路调幅信号；st=xt1+xt2+xt3; %三路信号叠加形成时域混叠信号；fxt=fft（st,N）; %计算信号st的频谱plot（t,s

12、t）;grid; %plot线性x-y坐标绘图；图上加坐标网格；t/ss（t）axis（0,Tp/2,min（st）,max（st）;（a）s（t）的波形stem（f,abs（fxt）/max（abs（fxt）, %stem离散序列绘图；（b）s（t）的频谱axis（0,Fs/5,0,1.2）;f/HzM=1600;（M-1）*T;st=mstg; %调用子程序mstg；%=以下为低通滤波器的设计与实现=fp=280;fs=450;wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60; %获取数字滤波器的指标；N,wp=ellipord（wp,ws,rp,rs）; %计算椭圆D

13、F的阶数N；B,A=ellip（N,rp,rs,wp）; %计算椭圆低通DF系统函数系数向量B和A；h1w,w=freqz（B,A）; %计算DF的频率响应y1t=filter（B,A,st）; %对信号st进行滤波 figure（2）; %figure创建图形窗；plot（w/pi,20*log10（abs（h1w）;grid %grid图上加坐标网络；axis（0,1,-100,10）;幅度（dB）plot（t,y1t）;gridaxis（0,0.1,-1.5,1.5）;y1（t）%=以下为带通滤波器的设计与实现=fpl=440;fpu=560;fsl=275;fsu=900;wp=2*f

14、pl/Fs,2*fpu/Fs;ws=2*fsl/Fs,2*fsu/Fs;h2w,w=freqz（B,A）;y2t=filter（B,A,st）;figure（3）;plot（w/pi,20*log10（abs（h2w）;plot（t,y2t）;y2（t）%=以下为高通滤波器的设计与实现=fp=890;fs=600;B,A=ellip（N,rp,rs,wp,highh3w,w=freqz（B,A）;y3t=filter（B,A,st）;figure（4）;plot（w/pi,20*log10（abs（h3w）;plot（t,y3t）;y3（t）实验五function xt=xtg（N） %信号x

15、（t）产生函数，并显示信号的幅频特性曲线%xt=xtg产生一个长度为N，有加性高频噪声的单频调幅信号xt，采样频率Fs=1khz%载波频率fc=Fs/10=100Hz，调制正弦波频率f0=Fc/10=10HzN=2000;Fs=1000;fc=Fs/10;f0=fc/10; %载波频率fc=Fs/10，单频调制信号频率为f0=fc/10mt=cos（2*pi*f0*t）; %产生单频正弦波调制信号mt，频率为f0ct=cos（2*pi*fc*t）; %产生载波正弦波信号ct，频率为fc xt=mt.*ct; %相乘产生单频调制信号xtnt=2*rand（1,N）-1; %产生随机噪声nt%=设

16、计高通滤波器hn，用于滤除噪声nt中的低频成分，生成高频噪声=fp=150;fs=200;rs=70; %滤波器指标fb=fp,fs;m=0,1; %计算remenzord函数所需参数f，m，devdev=10（-rs/20）,（10（rp/20）-1）/ （10（rp/20）+1）;n,fo,mo,w=remezord（fb,m,dev,Fs）; %确定remenz函数所需参数hn=remez（n,fo,mo,w）; %调用remenz函数进行设计，用于滤除噪声nt中的低频成分yt=filter（hn,1,10*nt）; %滤除随机噪声中低频成分，生成高频噪声yt%=xt=xt+yt; %噪

17、声加信号fst=fft（xt,N）;plot（t,xt）;x（t）axis（0,0.5,min（xt）,max（xt）; （a）信号加噪声波形subplot（3,2,2）;plot（f,abs（fst）/max（abs（fst）; （b）信号加噪声的频谱axis（0,Fs/2,0,1.2）;%=调用xtg产生信号xt，xt长度N=1000，并显示xt及其频谱=N=1000;xt=xtg（N）;fp=120;fs=150;rp=0.2; %输入给定指标 T=1/Fs; k=0:f1=k/Tp;%（1）用窗函数法设计滤波器wc=（fp+fs）/Fs; %理想低通滤波器截止频率（关于pi归一化）B=

18、2*pi*（fs-fp）/Fs; %过渡带宽度指标Nb=ceil（11*pi/B）; %blackman窗的长度Nhn=fir1（Nb-1,wc,blackman（Nb）;ywt=fftfilt（hn,xt,N）; f=f1,zeros（1,length（ywt）-1）; %调用函数fftfilt对xt滤波length（ywt）-1*T;subplot（3,2,5）;plot（t,ywt）; grid; （c）滤除噪声后的信号波形axis（0,0.5,-1,1）;yw（t） %=（2）用等波纹逼近法设计滤波器=m=1,0; %确定remenzord函数所需参数f,m,devdev=（10（rp/20）-1）/（10（rp/20）+1）,10（-rs/20）;Ne,fo,mo,W=remezord（fb,m,dev,Fs）;hn=remez（Ne,fo,mo,W）; %调用remenz函数进行设计yet=fftfilt（hn,xt,N）;f=f1,zeros（1,length（yet）-1）;subplot（3,2,6）;plot（t,yet）; （d）滤除噪声后的信号波形ye（t）