DSP實(shí)驗(yàn)完整版

1、實(shí)驗(yàn)名稱： 熟悉matlab環(huán)境快速傅里葉變換(fft)及其應(yīng)用iir數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)fir數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括： 實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)名稱（注意：9題選45題）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉matlab的主要操作命令。（2）學(xué)會(huì)簡單的矩陣輸入和數(shù)據(jù)讀寫。（3）掌握簡單的繪圖命令。（4）用matlab編程并學(xué)會(huì)創(chuàng)建函數(shù)。（5）觀察離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (2) 用matlab實(shí)現(xiàn)下列序列：#a) n=0:1:15;x1=1.2.n; a=(0.2+3*i)*n;stem(x1)#b) n=0:1:15;x2=exp(a);a=(0.3+2*i)*n;stem(x2)#b) t=0:0

2、.01:4;x=cos(200*pi*t).*sin(pi*t);plot(t,x, r-);xlabel(t),ylabel(x(t),title(cos)#(8) 求以下差分方程所描述系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n), 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果（含實(shí)驗(yàn)程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形）；clear all;n=50;a=2 -1;b=2 0.3 -0.04;x1=1 zeros(1,n-1);n=0:1:n-1;h=filter(a,b,x1);stem(n,h)axis(-1 53 -2.5 1.2) 實(shí)驗(yàn)二 實(shí)驗(yàn)名稱（注：共四個(gè)，也可以自己在老師給的“實(shí)驗(yàn)二的內(nèi)容”中自己選做）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 在理論學(xué)

3、習(xí)的基礎(chǔ)上，通過本實(shí)驗(yàn)，加深對fft的理解，熟悉matlab中的有關(guān)函數(shù)。(2) 應(yīng)用fft對典型信號進(jìn)行頻譜分析。(3) 了解應(yīng)用fft進(jìn)行信號頻譜分析過程中可能出現(xiàn)的問題，以便在實(shí)際中正確應(yīng)用fft。(4) 應(yīng)用fft實(shí)現(xiàn)序列的線性卷積和相關(guān)。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、p131修改x=2 2 -2 3 1 2 1 2;y=1 3 -3 2 3 1 -2 2;k=length(x);xk=fft(x,2*k);yk=fft(y,2*k);rm=real(ifft(conj(xk).*yk);rm=rm(k+2:2*k) rm(1:k);m=(-k+1):(k-1);stem(m,rm);xlable

4、(m);ylable(幅值);2、例3。12修改x=1 2 1 3 4 -2 -3 0 3 4 4 1 5 6 7 1 0 4;y=1 2 2 2 4 5 1 1 4 -3 -1 0 4 1 6 4 5 7 6 1 2 2;k=length(y);e=rand(1,k)-0.5;y=y+e;xk=fft(x,2*k);yk=fft(y,2*k);rm=real(ifft(conj(xk).*yk);rm=rm(k+2:2*k) rm(1:k);m=(-k+1):(k-1);stem(m,rm);xlable(m);ylable(幅值);3、 三角波 xc=1,3,2,4,3,1,2,6;n=0

5、:1:7;stem(n,xc)xc=fft(xc,8); %改變fft點(diǎn)數(shù)k=0:1:7;plot(k,abs(xc)%for n=1:4xc(n)=n-1;end;for n=5:8;xc(n)=8-(n-1);end;xc4、 畫出的dtft頻譜（）先建高斯序列建立一個(gè)m文件，作用是產(chǎn)生高斯序列，并繪出時(shí)域波形和幅頻特性。m文件代碼如下：function xa, n= gauss(p,q)n=0:1:15;n=16;xa=exp(-(n-p).2/q);再輸入下面程序xa,n=gauss(10,6);m=10000;w=2*pi/m*(0:1:m-1);xa=zeros(1,m);for

6、k=1:m xa(k)=sum(xa*(exp(-j*w(k)*(0:n-1);endn=0:1:n-1;subplot(2,1,1);stem(n,xa);subplot(2,1,2);plot(w,abs(xa)實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果（含實(shí)驗(yàn)程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形）；實(shí)驗(yàn)三 實(shí)驗(yàn)名稱一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握雙線性變換法及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)iir數(shù)字濾波器的具體設(shè)計(jì)方法及其原理，熟悉用雙線性變換法及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)低通、高通和帶通iir數(shù)字濾波器的計(jì)算機(jī)編程。 (2) 觀察雙線性變換及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)的濾波器的頻域特性，了解雙線性變換法及脈沖響應(yīng)不變法的特點(diǎn)。 (3) 熟悉巴特沃思濾波器、

7、切比雪夫?yàn)V波器和橢圓濾波器的頻率特性。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）p162 例4.4設(shè)采樣周期t=250(采樣頻率=4khz)，分別用脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法設(shè)計(jì)一個(gè)三階巴特沃思低通濾波器，其3db邊界頻率為=1khz。脈沖響應(yīng)不變法：fc=2000;fs=6000;omegac=2*pi*fc;b,a=butter(3, omegac,s);num1,den1=impinvar(b,a,fs);h1,w=freqz(num1,den1);f = w/pi*fs/2;plot(f,abs(h1);雙線性變換法：fc=2000;fs=6000; omegac=2*fs*tan(pi*fc/fs);b

8、,a=butter(3, omegac,s);num2,den2=bilinear(b,a,fs);h2,w=freqz(num2,den2);f = w/pi*fs/2;plot(f,abs(h2);同一圖中畫兩條曲線：fc=2000;fs=6000;omegac=2*pi*fc;b,a=butter(3, omegac,s);num1,den1=impinvar(b,a,fs);h1,w=freqz(num1,den1);f = w/pi*fs/2; omegac=2*fs*tan(pi*fc/fs);b,a=butter(3, omegac,s);num2,den2=bilinear(b

9、,a,fs);h2,w=freqz(num2,den2);f = w/pi*fs/2;plot(f,abs(h1),r-.);hold on;plot(f,abs(h2),g-);實(shí)驗(yàn)四 實(shí)驗(yàn)名稱一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握用窗函數(shù)法，頻率采樣法及優(yōu)化設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)fir濾波器的原理及方法，熟悉相應(yīng)的計(jì)算機(jī)編程； (2) 熟悉線性相位fir濾波器的幅頻特性和相頻特性； (3) 了解各種不同窗函數(shù)對濾波器性能的影響。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1) 生成一個(gè)長度為n=20的矩形窗，畫出其時(shí)域和幅頻特性曲線。n=0:1:29 n=30; win(1:30)=1; h,w=freqz(win,1);subplot(2

10、,1,1); stem(n,win) subplot(2,1,2); plot(w,abs(h);（2）、例題2：用窗口法設(shè)計(jì)一個(gè)21階的線性相位低通fir數(shù)字濾波器，截止頻率wc0.5，求出濾波器系數(shù)，并繪出濾波器的幅頻和相頻特性。分別用矩形窗和漢明窗。 相關(guān)理論：實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果（含實(shí)驗(yàn)程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形）；、25階的線性相位低通fir數(shù)字濾波器：wc=0.25*pi; n=25; m=(n-1)/2; %位移量 for n=0:(n-1) if (n= fix(m) %中間的點(diǎn)單獨(dú)算 hd(n+1)=wc/pi;待添加的隱藏文字內(nèi)容3 else hd(n+1)=sin(wc*(n-

11、m) /(pi*(n-m);end;end; win=boxcar(n);%不同窗函數(shù) h=hd.*win; h,w=freqz(h,1); n=0:1:n-1; subplot(3,1,1); stem(n,h)subplot(3,1,2); plot(w,abs(h); subplot(3,1,3); plot(w,angle(h);、45階的線性相位低通fir數(shù)字濾波器：wc=0.25*pi; n=45; m=(n-1)/2; %位移量 for n=0:(n-1) if (n= fix(m) %中間的點(diǎn)單獨(dú)算 hd(n+1)=wc/pi; else hd(n+1)=sin(wc*(n-m) /(pi*(n-m);end;end; win=boxcar(n);%不同窗函數(shù) h=hd.*win; h,w=freqz(h,1); n=0:1:n-1; subplot(3,1,1); stem(n,h)subplot(3,1,2); plot(w,abs(h); subplot(3,1,3); plot(w,angle(h);、65階的線性相位低通fir數(shù)字濾波器：wc=0.25*pi; n=65; m=(n-1)/2; %位移量 for n=0:(n-1) if (n= fix(m) %中間的點(diǎn)單獨(dú)算 hd(n+1)=wc/pi; else hd(n+1)=sin(wc*