2013淮师物电数字信号处理实验指导书.pdf
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数字信号处理实验指导书
数数字字信信号号处处理理实实验验指指导导书书
实验一 离散时间信号分析
实实验验一一 离离散散时时间间信信号号分分析析
一、实验目的
一一、、实实验验目目的的
1.掌握各种常用的序列,理解其数学表达式和波形表示。
2.掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。
3.掌握序列的相加、相乘、移位、反褶等基本运算及计算机实现与作用。
4.掌握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。
5.通过编程,上机调试程序,进一步增强使用计算机解决问题的能力。
二、实验原理
二二、、实实验验原原理理
1.序列的基本概念
离散时间信号在数学上可用时间序列{x(n)}来表示,其中 x(n)代表序列的第n个数字,
n代表时间的序列,n的取值范围为 n 的整数,n取其它值x(n)没有意义。离散
时间信号可以是由模拟信号通过采样得到,例如对模拟信号x (t)进行等间隔采样,采样间
a
隔为T,得到{x (nT)}一个有序的数字序列就是离散时间信号,简称序列。
a
2.常用序列
常用序列有:单位脉冲序列(单位抽样)(n)、单位阶跃序列u(n)、矩形序列R (n)、
N
实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。
3.序列的基本运算
序列的运算包括移位、反褶、和、积、标乘、累加、差分运算等。
三、主要实验仪器及材料
三三、、主主要要实实验验仪仪器器及及材材料料
微型计算机、Matlab。
四、实验内容
四四、、实实验验内内容容
1.知识准备
认真复习以上基础理论,理解本实验所用到的实验原理。
2.离散时间信号(序列)的产生
利用MATLAB编程产生和绘制下列有限长序列:
(1)单位脉冲序列(n)
(2)单位阶跃序列u(n)
(3)矩形序列R (n)
8
(4)正弦型序列x(n) Asin( n )
5 3
(5)任意序列
x(n) (n) 2(n1)3(n 2) 4(n3)5(n 4)
h(n) (n) 2(n1)(n2) 2(n3)
3.序列的运算
利用MATLAB编程实现上述两序列的移位、反褶、和、积、标乘、累加等运算,并绘
制运算后序列的波形。
4.上机调试并打印或记录实验结果。
5.完成实验报告。
五、思考题
五五、、思思考考题题
1.如何产生方波信号序列和锯齿波信号序列?
2.实验中所产生的正弦序列的频率是多少?是否是周期序列?
六、实验报告要求
六六、、实实验验报报告告要要求求
1.简述实验原理及目的。
2.记录调试运行情况及所遇问题的解决方法。
3.给出实验结果,并对结果作出分析。
4.简要回答思考题。
Z
实验二 离散时间系统的ZZ域分析
一、实验目的
1、学习和掌握离散系统的频率特性及其幅度特性、相位特性的物理意义。
2、深入理解离散系统频率特性的对称性和周期性。
3、认识离散系统频率特性与系统参数之间的关系。
4、通过阅读、修改并调试本实验系统所给源程序,加强计算机编程能力。
二、实验原理
对于离散时间系统,系统单位冲激响应序列 h(n) 的傅立叶变换 完全反映了系
统自身的频率特性,称 为离散系统的频率特性,可由系统函数H(z)求出,关系式如
下:
jw
由于e 是频率的周期函数,所以系统的频率特性也是频率的周期函数,且周期为 2pi,
因此
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