華工 數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班姓組日

級(jí)：名：號(hào)：期：

第九組二零一四年十一月1

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)1常見散號(hào)生實(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、加深對(duì)常用離散信號(hào)的理解2、熟悉使用MATLAB在時(shí)域中產(chǎn)生一些基本的離散時(shí)間信號(hào)。二、實(shí)驗(yàn)原理、單位抽樣序列在中以利用

函數(shù)實(shí)現(xiàn)。2、單位階越序列在中以利用

函數(shù)實(shí)現(xiàn):3、正弦序列在中現(xiàn)過程如下：2

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告4、復(fù)指數(shù)序列在中現(xiàn)過程如下：5、指數(shù)序列在中現(xiàn)過程如下：三、預(yù)習(xí)要求1、預(yù)先閱讀實(shí)驗(yàn)講義（MATLAB基礎(chǔ)紹）；2、討論正弦序列、復(fù)指數(shù)序列性質(zhì)。A．出信號(hào)，、

時(shí)、、時(shí)的信號(hào)實(shí)部和虛部圖；當(dāng)程序dsp1.m如下：

時(shí)呢？此時(shí)信號(hào)周期為多少？3

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí))時(shí))))時(shí))4

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí))時(shí))時(shí))))運(yùn)行結(jié)果如下：5

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)論：當(dāng)Z=pi/6時(shí)，序列周期。B信號(hào)

的頻率是多少？周期是多少？產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字頻率為0.9的正弦序列，并顯示該信號(hào)，說明其周期。（1）時(shí)程序下：時(shí)間序號(hào));幅度);程序運(yùn)行結(jié)果如下：6

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告由圖可知，x1的期為10，頻為0.1.（2）時(shí)程序如：時(shí)間序號(hào));幅度);程序運(yùn)行結(jié)果如下：7

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告由圖可知x2為周期函數(shù)理論分析可得不是π的倍數(shù)以是周期函數(shù)。3、使用幫助功能學(xué)習(xí)square(波,sawtooth(齒波和sinc函，并繪圖。程序如下：（1）方波程dsp4.m：時(shí)間序號(hào));幅度);方波結(jié)果：8

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告（2）鋸齒波序dsp5.m：時(shí)間序號(hào));幅度);鋸齒波結(jié)果9

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告（3）sinc函數(shù)序dsp6.m：時(shí)間序號(hào));幅度);Sinc函數(shù)結(jié)果：

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編制程序產(chǎn)生上述5種號(hào)度輸入確定數(shù)要的參數(shù)可輸入確定繪出其圖形。）單位抽樣列函數(shù)部分fun1.m：調(diào)用部分dsp7.m：y=fun1(n);stem((-n+1):(n-1),y)xlabel('間序號(hào)'ylabel('幅度'

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告度幅

10-2-10時(shí)間序號(hào)）階躍序列函數(shù)部分fun2.m：調(diào)用部分：時(shí)間號(hào)幅度

11.522

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告度幅

10-2-10時(shí)間序號(hào)）正弦序列dsp9.m'時(shí)序'幅圖形如下：

11.52

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告21度幅

0-1-2-50時(shí)間序號(hào)）復(fù)指數(shù)序函數(shù)部分fun4.m'時(shí)序'幅'時(shí)序'幅調(diào)用部分：

51015204

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告y=fun4(n,r,w);圖形如下：realpart度幅

210-1-2-10-8-6-4-202時(shí)間imaginarypart21

46810度幅

0-1-2-10-8-6-4-202時(shí)間）指數(shù)序列函數(shù)部分：'時(shí)序'幅'時(shí)序'幅指序)調(diào)用部分：5

46810

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖形如下：指數(shù)度幅

120010008006004002000-50

510時(shí)間6

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)2離系統(tǒng)時(shí)分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉并掌握離散系統(tǒng)的差分程表示法；2、加深對(duì)沖激響應(yīng)和卷積分析法的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理在時(shí)域中，離散時(shí)間系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)或者延遲信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，生成具有所需特性的輸出信號(hào)，具體框圖如:其輸入、輸出關(guān)系可用以下差分方程描述：輸入信號(hào)分解為沖激信號(hào),記系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)，則系統(tǒng)響應(yīng)為如下的卷積計(jì)算式：7

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)稱系統(tǒng)為IIR系統(tǒng)。三、預(yù)習(xí)要求

時(shí)h[n]是限長(zhǎng)度的（），稱系統(tǒng)為FIR系；反之，、在MATLAB中，熟悉利用函數(shù)

實(shí)現(xiàn)差分方程的仿真；、在中熟悉用函數(shù)

計(jì)算卷積，用

求系統(tǒng)沖激響應(yīng)的過程。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、以下程序中分別使用和函計(jì)算和的積y和y1，運(yùn)行程序，并分析y和y1是否差別什么要使用x[n]零后的x1來生y1具體分析當(dāng)h[n]有i個(gè)值，x[n]有j個(gè)，使用filter完卷積功能，需要如何補(bǔ)零？%Programdsp12.mh=[321-210-403];responsex=[1-23-4321];sequencey=conv(h,x);n=0:14;subplot(2,1,1);stem(n,y);xlabel('Timeindexn');ylabel('Amplitude');title('OutputObtainedbyConvolution');grid;x1=[xzeros(1,8)];y1=filter(h,1,x1);subplot(2,1,2);stem(n,y1);xlabel('Timeindexn');ylabel('Amplitude');title('OutputGeneratedbyFiltering');grid;8

ilil數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告ililOutputObtainedbyConvolutionedutpmA

20100-10-202010

0246810TimeindexnOutputGeneratedbyFiltering

1214edutpmA

0-10-20

02468Timeindexn

101214答于filter的使用方法中得矩陣的長(zhǎng)度為（A（B但真正卷積所得矩陣長(zhǎng)度為以在使用filter時(shí)先算得兩個(gè)要卷積的數(shù)組的最大長(zhǎng)度A+B-1,然后若A卷積B,則用filter要將B補(bǔ)(A-1)個(gè)0,若B卷積A,則對(duì)A補(bǔ)(B-1)0.而函數(shù)可以直接補(bǔ)零。2、制程序求解下列兩個(gè)系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)，并繪出其圖形。要求分別用filter、conv、impz三種函數(shù)成。,，給出理論計(jì)算結(jié)果和程序計(jì)算結(jié)果并討論。9

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告①系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)：A.使Filter函dsp13.m：a=[1,0.75,-.125];n=0:20;x=[1,zeros(1,20)];yfilter=filter(b,a,x);title('filter');xlabel('x');ylabel('y');filter1.510.50y-0.5-1-1.5-20246810xB.使Conv數(shù)dsp14.m:0

1214161820

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告););C.使Impz數(shù)dsp15.m:1

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告②系統(tǒng)的階躍響應(yīng)：A.使Filter函數(shù)dsp16.m:a1=[1,0.75,0.125];b1=[1,-1];n=0:20;y1filter=filter(b1,a1,x2);stem(n,y1filter);title('躍響應(yīng)');xlabel('x');ylabel('y');2

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告B.使Impz數(shù)dsp17.m:impz(b,a)3

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告（2①?zèng)_擊響應(yīng)：A.使filter函數(shù)dsp18.m：a=[1];n=0:20;x=[1,zeros(1,20)];yfilter=filter(b,a,x);title('filter');xlabel('x');ylabel('y')4

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告B.使Impz數(shù)dsp19.m:a=[1];5

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告②階躍響應(yīng)：A.使Filter函數(shù)dsp20.m:a1=[1];n=0:20;y1filter=filter(b1,a1,x2);stem(n,y1filter);title('躍響應(yīng)');xlabel('x');ylabel('y')6

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告B.使Impz數(shù)dsp21.m:n=0:20;b=[0,0.25,0.5,0.75,ones(1,17)];impz(b,a,21)7

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告若用y=filter(p,d,x)用實(shí)現(xiàn)差分方程d表差分方程輸出的系數(shù)，表示輸入x的系數(shù)而x表輸入序列輸結(jié)果函數(shù)的長(zhǎng)度即為x長(zhǎng)度而y=conv(x,h)用來實(shí)現(xiàn)卷積的x序列和h序進(jìn)行卷積出結(jié)果個(gè)數(shù)等于x的度與長(zhǎng)度之和減去y=impz(p,d,N)用來實(shí)現(xiàn)沖擊響應(yīng)的表示輸入x的數(shù)d表輸出y的長(zhǎng)度N是x的度。8

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告作題M2.7程序M27.m如下：);實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

%三個(gè)信號(hào)頻分別為、、%抽樣函數(shù)頻為9

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)論：如圖所示，藍(lán)色虛線，綠色虛線和紅色實(shí)線相交于抽樣點(diǎn)（藍(lán)色圓圈），所以對(duì)于這三個(gè)信號(hào)抽樣結(jié)果是相同的。M2.9程序M29.m如下：yr=k

%產(chǎn)生隨機(jī)函從零到來模擬信x的噪聲%自相關(guān)序列%畫出自相關(guān)散圖像0

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：結(jié)論：如圖所示，當(dāng)n=0的候序列的自相關(guān)序列呈現(xiàn)尖峰。M4.1程序M41.m如下：%%aRdmsx=,m,s,,m,x,);1

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告M=);by,m,y,();ylabel('Amplitude'實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：M=5M=7

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告M=9結(jié)論：

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告如圖紅實(shí)線是平滑后的輸出色虛線是含噪輸出由圖可知隨著濾波器長(zhǎng)度的增加，曲線的平滑度上升，但是平滑后輸出與含噪輸出之間的延遲也增加了。程序M42.m如下：實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1）若a=9此時(shí)，變量結(jié)果如圖：

%設(shè)定的系a%設(shè)定初始值%得到遞歸方%當(dāng)相鄰兩個(gè)值接時(shí)（收斂的時(shí)候%停止運(yùn)算與值）若a=100此時(shí)，變量結(jié)果如圖：可證收于a程序M45.m如下：

%求出沖激響和頻率范4

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

%求出頻響幅5

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告PPT聲音處題課前每人錄制一段自己的拼音字母“a、o、b、、t”以及“a、、e”個(gè)聲調(diào)的聲音采樣率8kHz，單聲道16bit量化利用文獻(xiàn)中的方法編程求解出各自聲音信號(hào)的基音周期，觀察不同字母、聲調(diào)的基音變化語音信號(hào)需分幀處理一（160個(gè)點(diǎn)），每一幀求一個(gè)周期舉例：的一聲程ayisheng.m如：'a1.wav'聲音波形);

%查看波形%聲音開始位%幀數(shù)%每幀長(zhǎng)度

%截取一幀'自相'

%計(jì)算自相關(guān)%找最大值位%找最大附近極大位置%計(jì)算周期6

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告幀數(shù)基音周期)1.“a”(1)一聲

%求基音周期數(shù)%求聲音頻率fd=[2929292928282829292929基音周期眾數(shù)：dm=29頻率：=275.8621(2)二聲7

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告=[4140407939783838383837373636基音周期眾數(shù)：dm=頻率=210.5263(3)三聲8

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告=[3940414142424344454545基音周期眾數(shù)：dm=45頻率：=177.77789

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(4)四聲=[101017212222222223232424基音周期眾數(shù)：dm=22頻率：=363.63640

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(5)四個(gè)調(diào)對(duì)比初步結(jié)論：由對(duì)比圖可得后三種音調(diào)的波形圖不a的一聲平穩(wěn)，因?yàn)槎穆暥冀?jīng)過了變調(diào)而從基音周期看四種聲調(diào)基音周期和頻率各不相同中，四聲基音周期最小，頻率最大。1

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.清音和濁音的對(duì)比(1)a一聲=[29292928282929292929基音周期眾數(shù)：dm=29頻率：=275.8621

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(2)o一聲：=[2627272727272626262626基音周期眾數(shù)：dm=26頻率：=307.69233

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(2)e一聲=2816162928272828基音周期眾數(shù)頻率=285.71434

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(3)b=[14111010212324242424241225基音周期眾數(shù)頻率=333.33335

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(4)P=[242424242525242424241212基音周期眾數(shù)頻率=333.33336

數(shù)字信號(hào)處理第一次實(shí)驗(yàn)報(bào)告(5)T=[22232425262627272626基音周期眾數(shù)頻率=307.6923初步結(jié)論：由圖像對(duì)比可得，濁音的頻率低于清音，也就是基音周期長(zhǎng)于清音。而清音與清音之間和濁音與濁音之間的頻率差異也存在，但并不算大。此次實(shí)驗(yàn)由于錄音設(shè)備和軟件的局限，錄音時(shí)長(zhǎng)并不相同，在代碼運(yùn)行時(shí)要注意修改stem(a1(6000:11200))語句的兩個(gè)采樣點(diǎn)的位置，以確保使畫出后聲音波形能觀察