DSP實(shí)驗(yàn)報(bào)告封面及要求-slh

南京郵電大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱____________________________________________________________________________________________________課程名稱數(shù)字信號處理A班級學(xué)號_________________________姓名_________________________開課時間20/20學(xué)年，第學(xué)期實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式要求：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)名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉MATLAB的主要操作命令。（2）學(xué)會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)會創(chuàng)建函數(shù)。（5）觀察離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容注：每個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括題目、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）；(1)數(shù)組的加、減、乘、除和乘方運(yùn)算。輸入A=[1234]，B=[3,4,5,6]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B,F=A./B,G=A.^B。并用stem語句畫出A、B、C、D、E、F、G。A=[1234];B=[3,4,5,6];C=A+B;subplot(2,3,1)stem(C);D=A-B;subplot(2,3,2)stem(D);E=A.*B;subplot(2,3,3)stem(E);F=A./B;subplot(2,3,4)stem(F);G=A.^B;subplot(2,3,5)stem(G);(2)用MATLAB實(shí)現(xiàn)下列序列：a)b)c)n=0:1:15;x1=0.8.^nsubplot(3,1,1);stem(x1);a=(0.2+3*i)*n;x2=exp(a);subplot(3,1,2);stem(x2);x3=3*cos(0.125*pi*n+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n+0.1*pi);subplot(3,1,3);stem(x3)d)將c)中的x(n)擴(kuò)展為以16為周期的函數(shù)，繪出四個周期。x4=[x3x3x3x3];stem(x4)(4)繪出下列時間函數(shù)的圖形，對x軸、y軸以及圖形上方均須加上適當(dāng)?shù)臉?biāo)注：a)t1=0:0.001:10;x1=sin(2*pi*t1);subplot(2,1,1)plot(t1,x1,'r-')xlabel('t'),ylabel('x(t)'),title('sin')b)t2=0:0.001:4;x2=cos(100*pi*t2).*sin(pi*t2);subplot(2,1,2)plot(t2,x2)xlabel('t'),ylabel('x(t)'),title('cossin')(6)給定一因果系統(tǒng)，求出并繪制H(z)的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。(7)計(jì)算序列{8-2-123}和序列{23-1-3}的離散卷積，并作圖表示卷積結(jié)果。x=[8-2-123];kx=-2:3;h=[23-1-3];kh=-2:2;y=conv(x,h);k=kx(1)+kh(1):kx(end)+kh(end);stem(y);xlabel('n');ylabel('y(n)');(8)求以下差分方程所描述系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n),N=50;a=[1-2];b=[10.1-0.06];x=[1zeros(1,N-1)];k=0:1:N-1;y=filter(a,b,x);stem(y);xlabel('n');ylabel('幅度');實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)在理論學(xué)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)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)中用到的信號序列a)

高斯序列b)

衰減正弦序列c)

三角波序列d)

反三角波序列(1)觀察高斯序列的時域和幅頻特性，固定信號中參數(shù)p=8，改變q的值，使q分別等于2，4，8，觀察它們的時域和幅頻特性，了解當(dāng)q取不同值時，對信號序列的時域幅頻特性的影響；固定q=8，改變p，使p分別等于8，13，14，觀察參數(shù)p變化對信號序列的時域及幅頻特性的影響，觀察p等于多少時，會發(fā)生明顯的泄漏現(xiàn)象，混疊是否也隨之出現(xiàn)？記錄實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象，繪出相應(yīng)的時域序列和幅頻特性曲線。(3)觀察三角波序列的時域和幅頻特性，用N=8點(diǎn)FFT分析信號序列和的幅頻特性，觀察兩者的序列形狀和頻譜曲線有什么異同？繪出兩序列及其幅頻特性曲線。在末尾補(bǔ)零，用N=32點(diǎn)FFT分析這兩個信號的幅頻特性，觀察幅頻特性發(fā)生了什么變化？兩種情況的FFT頻譜還有相同之處嗎？這些變化說明了什么？(5)用FFT分別實(shí)現(xiàn)（p＝8，q＝2）和（a＝0.1，f＝0.0625）的16點(diǎn)循環(huán)卷積和線性卷積。7）用FFT分別計(jì)算(p=8,q=2)和（a=0.1,f=0.0625）的16點(diǎn)循環(huán)相關(guān)和線性相關(guān)。實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)名稱實(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、切比雪夫?yàn)V波器和橢圓濾波器的頻率特性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）P162例4.4設(shè)采用周期T=250(采樣頻率=4kHz)，用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)一個三階巴特沃思低通濾波器，其3dB邊界頻率為=1kHz。（2）P162例4.4設(shè)計(jì)指標(biāo)=4kHz，=1kHz，采用雙線性變換法，設(shè)計(jì)一三階巴特沃思低通濾波器。(3)P164例4.6設(shè)計(jì)一巴特沃斯帶通濾波器，其3dB邊界頻率分別為=110kHz和=90kHz，在阻帶=120kHz處的最小衰減大于10dB，采樣頻率=400kHz。（4）P165例4.7實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)名稱實(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。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生成一個長度為20的矩