数字信号处理实验三字信号处理实验三.doc
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实 验 报 告
课程名称: 数字信号处理
院 系 部:电气与电子工程学院 专业班级:信息1002
学生姓名:王萌 学 号: 1101200219
同 组 人: 实验台号:
指导教师:范杰清 成 绩:
华北电力大学(北京)
实验二 时域抽样与频域抽样
一、实验目的
加深理解连续时间信号的离散化过程中的数学概念和物理概念,掌握时域抽样定理的基本内容。掌握由抽样序列重建原连续信号的基本原理与实现方法,理解其工程概念。加深理解频谱离散化过程中的数学概念和物理概念,掌握频域抽样定理的基本内容。
二、 实验原理
时域抽样定理给出了连续信号抽样过程中信号不失真的约束条件:对于基带信号,信号抽样频率fsam大于等于2倍的信号最高频率fm,即 fsam ? 2fm。
时域抽样是把连续信号x(t)变成适于数字系统处理的离散信号x[k] ;信号重建是将离散信号x[k]转换为连续时间信号x(t)。
非周期离散信号的频谱是连续的周期谱。计算机在分析离散信号的频谱时,必须将其连续频谱离散化。频域抽样定理给出了连续频谱抽样过程中信号不失真的约束条件。
三、实验内容:
1、利用MATLAB实现对 的抽样
程序代码:自己设计:
w0=2*pi*20;
t=0:0.0001:0.1;
x=cos(w0*t);
plot(t,x);
hold on;
t=0:0.01:0.1;
x=cos(w0*t);
stem(t,x);
hold off;
所给代码:
t0 = 0:0.001:0.1;
x0 =cos(2*pi*20*t0);
plot(t0,x0,r)
hold on
%信号最高频率fm为20 Hz,
%按100 Hz抽样得到序列。
Fs = 100;
t=0:1/Fs:0.1;
x=cos(2*pi*20*t);
stem(t,x);
hold off
title(连续信号及其抽样信号)
实际截图:
频谱搬移:
x=[1,1,1];
P=256; omega=[0:P-1]*2*pi/P;
2、已知序列 对其频谱X(ejW)进行抽样。
分别取N=2,3,10,观察频域抽样造成的混叠现象。
X0=1+exp(-j*omega)+exp(-2*j*omega); 傅立叶变换公式
N=input(Type in N= ); omegam=[0:N-1]*2*pi/N; 键入抽取个数
Xm=1+exp(-j*omegam)+exp(-2*j*omegam);
subplot(2,1,1); plot(omega./pi,abs(X0)); xlabel(Omega/PI); hold on
stem(omegam./pi,abs(Xm),r,o); hold off 画出频谱图
x1=[zeros(1,2*N) x zeros(1,2*N)]; x2=[zeros(1,N) x zeros(1,3*N)];
找出对应的时序图,看是否混叠
x3=[x zeros(1,4*N)]; x4=[zeros(1,3*N) x zeros(1,N)];
x5=[zeros(1,4*N) x]; xx=x1+x2+x3+x4+x5;
k=-2*N:2*N+length(x)-1; subplot(2,1,2); stem(k,x1); hold on
subplot(2,1,2); stem(k,xx,r,*); hold off
N=2时:
可以看出发生混叠
N=3:
N=10:
不发生混叠
实验思考
将语音信号转换为数字信号时,抽样频率一般应是多少?
答:由抽样频率公式可知:一般应选取2倍左右,约为44.1K
在时域抽样过程中,会出现哪些误差?如何克服或改善?
答:由于取样器固有噪声及时基抖动等因素的影响,取样信号在不同程度上会被嗓声污染。对含嗓声的取样信号进行时频变换时,必然引起频谱误差,影响频谱估计的精度。
在实际应用中,为何一般选取抽样频率fsam ?(3~5)fm?
答:一般实际信号带有噪声,且不存在理想的低通滤波器,抽样频率会比2倍大些
简述带通信号抽样和
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