DSP软件实验报告.docx
北京邮电大学
DSP软件实验报告
MatLab仿真实验报告
实验一：数字信号的FFT分析
1、实验内容及要求
(1)离散信号的频谱分析：
设信号
此信号的0.3pi和0.302pi两根谱线相距很近，谱线0.45pi的幅度很小，请选择适宜的序列长度N和窗函数，用DFT分析其频谱，要求得到清楚的三根谱线。
(2)DTMF信号频谱分析
用计算机声卡采用一段通信系统中双音多频〔DTMF〕拨号数字0～9的数据，采用快速傅立叶变换〔FFT〕分析这10个号码DTMF拨号时的频谱。
2、实验目的
通过本次实验，应该掌握：
(a)用傅立叶变换进行信号分析时根本参数的选择。
(b)经过离散时间傅立叶变换〔DTFT〕和有限长度离散傅立叶变换〔DFT〕后信号频谱上的区别，前者DTFT时间域是离散信号，频率域还是连续的，而DFT在两个域中都是离散的。
(c)离散傅立叶变换的根本原理、特性，以及经典的快速算法〔基2时间抽选法〕，体会快速算法的效率。
(d)获得一个高密度频谱和高分辨率频谱的概念和方法，建立频率分辨率和时间分辨率的概念，为将来进一步进行时频分析〔例如小波〕的学习和研究打下根底。
(e)建立DFT从整体上可看成是由窄带相邻滤波器组成的滤波器组的概念，此概念的一个典型应用是数字音频压缩中的分析滤波器，例如DVDAC3和MPEGAudio。
3、实验步骤及结果
(1)离散信号频谱分析程序如下：
closeall;
N=1000;
n=0:N-1;
xn=0.001*cos(0.45*n*pi)+sin(0.3*n*pi)-cos(0.302*n*pi-pi/4);
subplot(1,1,1);
stem(2*n/N,abs(fft(xn,N)));axis([0.25,0.5,-1,7])
xlabel(原信号);
ylabel(FFT);
(2)DTMF信号频谱分析程序如下：
clear
closeall
column=[1209,1336,1477,1633];
line=[697,770,852,941];
fs=4000;
N=512;
ts=1/fs;
n=0:N-1;
f=0:fs/N:fs/N*(N-1);
key=zeros(16,N);
key(1,:)=cos(2*pi*column(1)*ts*n)+cos(2*pi*line(1)*ts*n);
key(2,:)=cos(2*pi*column(2)*ts*n)+cos(2*pi*line(1)*ts*n);
key(3,:)=cos(2*pi*column(3)*ts*n)+cos(2*pi*line(1)*ts*n);
key(4,:)=cos(2*pi*column(1)*ts*n)+cos(2*pi*line(2)*ts*n);
key(5,:)=cos(2*pi*column(2)*ts*n)+cos(2*pi*line(2)*ts*n);
key(6,:)=cos(2*pi*column(3)*ts*n)+cos(2*pi*line(2)*ts*n);
key(7,:)=cos(2*pi*column(1)*ts*n)+cos(2*pi*line(3)*ts*n);
key(8,:)=cos(2*pi*column(2)*ts*n)+cos(2*pi*line(3)*ts*n);
key(9,:)=cos(2*pi*column(3)*ts*n)+cos(2*pi*line(3)*ts*n);
key(10,:)=cos(2*pi*column(2)*ts*n)+cos(2*pi*line(4)*ts*n);
figure;
fori=1:10
subplot(4,4,i)
plot(f,abs(fft(key(i,:))));
grid;
end
实验二：DTMF信号的编码
1、实验内容及要求
〔1〕把您的联系号码通过DTMF编码生成为一个.wav文件。
技术指标：
根据ITUQ.23建议，DTMF信号的技术指标是：传送/接收率为每秒10个号码，或每个号码100ms。
每个号码传送过程中，信号存在时间至少45ms，且不多于55ms，100ms的其余时间是静音。
在每个频率点上允许有不超过±1.5%的频率误差。任何超过给定频率±3.5%的信号，均被认为是无效的，拒绝接收。〔其中关键是不同频率