南邮 数字信号处理 DSP 实验报告.doc

实验报告 实验名称：采样、系统性质及滤波 系统频率响应和样本处理算法实现 加窗和离散傅氏变换 数字滤波器设计 信号处理算法的应用 课程名称：数字信号处理 姓 名： 颜泽鑫 学 号： 班 级： B090110 2011年12月26日 实验一 实验名称：采样、系统性质及滤波 实验目的和任务，实验内容： 一、观察采样引起的混叠。（来源：p57 习题1-3） 设模拟信号为，t的单位为毫秒(ms)。 设采样频率为3kHz，确定与混叠的采样重建信号。 画出和在范围内的连续波形。（因数字计算机无法真正画出连续波形，可用较密的离散点的连线来近似。） 分别用和在两信号波形上标记出3kHz采样点。 两信号波形是否相同？采样后的两序列是否相同？ 思考编程题： 1. 两信号和波形是否相同？采样后的两序列和 是否相同？反映了什么现象？ 2. 用help命令查看参考程序中你所不熟悉的Matlab函数的用法。 3. 矩阵运算是Matlab中的基本操作，明确矩阵（矢量）的维数对能否正确进行计算是重要的。可通过在workspace中查看或者用size（）函数查看某矩阵（矢量）的维数。 参考程序第一段的语句：x=cos(5*pi*n1*T1)+4*sin(2*pi*n1*T1).*sin(3*pi*n1*T1) 中用计算符“*”代替“.*”，结果如何？如果进一步将参与计算的两正弦矢量sin(2*pi*n1*T1)和sin(3*pi*n1*T1)分别进行转置（提示：矢量y的转置为y’），再进行“*”，结果又如何？ 4. 改用绿色画出。 二、判别离散时间系统的时不变性。（来源：p105 例3.2.2） 设输入序列为，系统实现对的抽取。 设。取延迟量D（例如D＝30）。记，画出、的序列波形。 编程求出系统对的响应以及对的响应 画出、的波形。 该系统是否为时不变的？ 思考编程题： 1. 该系统是否为时不变的？ 2. 利用subplot命令，自上而下用四个小窗口分别画出，，和的波形。 三、利用卷积计算信号通过FIR滤波器的输出，并观察输出信号的input-on暂态、input-off暂态和稳态阶段。（来源：p144 例4.1.8） 考虑两个滤波器，，；输入为周期方波，第一个周期内。 1..分别画出通过两个滤波器的输出、的波形，并与书上p144例4.1.8的两幅图比较是否一致。 2. 计算图中稳态部分的响应值。 思考编程题： 1. 两个滤波器的DC gain分别是多少？ 2. 响应的input-on暂态、input-off暂态和稳态段范围分别是多少？ 三. 实验分析 a). 两信号和波形是否相同？采样后的两序列和是否相同？反映了什么现象？ 答：两信号波形不相同。 采样的两序列相同。 反映了采样重构时发生混淆现象。 b).参考程序第一段的语句：x=cos(5*pi*n1*T1)+4*sin(2*pi*n1*T1).*sin(3*pi*n1*T1) 中用计算符“*”代替“.*”，结果如何？如果进一步将参与计算的两正弦矢量sin(2*pi*n1*T1)和sin(3*pi*n1*T1)分别进行转置（提示：矢量y的转置为y’），再进行“*”，结果又如何？ 答：前者程序报错。后者计算正确。 c).改用绿色画出。 答：将程序中的figure,plot(n1*T1,x,r,n1*T1,xa,b,n*T,x_sample,ro),改为： figure,plot(n1*T1,x,r,n1*T1,xa,g,n*T,x_sample,ro), (2) a).该系统是否为时不变的？ 答：不是. b).自上而下用四个小窗口分别画出和,,的波形 . a).两个滤波器的DC gain分别是多少？ 答：第一个： 第二个： b).响应的input-on暂态、input-off暂态和稳态段范围分别是多少？ 答：第一个周期：input-on暂态： input-off暂态： 稳态: 实验二 实验名称：系统频率响应和样本处理算法实现 实验目的和任务，实验内容： 一、观察序列频谱，观察信号通过系统后波形与频谱的变化 已知输入信号，其中，，，N可取5000点。 （1）画出的前100点波形 （2）画出的DTFT频谱（） 由于计算机无法画出连续频谱，所以可在内均匀取足够密的点数，如M＝5000个频率点，求出这些频率点上的频谱值，并画出随变化的曲线。 （3）某LTI