数字信号处理实验报告及自主设计实验

1、北京科技大学信号系统与信号处理综合实验实验报告专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 实验成绩:年 月 日计算机与通信工程学院目录一、参考实验21、实验122、实验283、实验名称（实验三：用fft对信号作频谱分析）124、结论及思考12二、自主设计实验12三、总结与收获12一、参考实验1实验1实验目的（1）掌握求系统响应的方法。（2）掌握时域离散系统的时域特性。（3）分析、观察及检验系统的稳定性。 实验内容实验报告要求i)实验1(1)程序清单a=ix,-u. ；b= 0. 05, 0. 05;n=0:57:nl=0:127：xln=l 1111111 zerosd, 50) x2n=o

2、nes(l ,128):hn=i>pz(b, 58):求系统单位脉冲响应h(n) subplot (2, 2, 1);stea(n, hn):覧调用stxlabelcn )：ylabelc h(n)?)：titlec (a)系纟充单位脉冲响应h(n) yln=filter(b, a> xln):%系统对xi (n)的响应 % subplot (2, 2, 2);%stea(n, yin):xxlabelc n*):xylabel (* yin*):xtitlec (b)系统对r8(n)的响应yl(n)*) %y2n=filter(b, a,x2n):%系统对x2 (n)的响应 %

3、subplot (2,1, 2):% st ea(nl, y2n):xxlabel (* nt ):xylabelc y2n ):%title (' (c)系统对u(n)的响应y2 (n)')系统单位脉冲响应h何波形(2)系统对r8(n)的响应yl(n)波形图1-12)实验1- (2)程序清单n=0:19:nl=0:26：n2=0:13：n3=0:20;xln=l 1111111：hln= ones(l, 10) zeros (1, 10);h2n= 1 2. 5 2 5 1 zeros 仃,10);yln=conv(xln, hln):y2n=conv(xln, h2n):f

4、igured)subplot (1, 2, 1);st em(n, hln):xlabelcn ):ylabelc hln*):titlec系统单位脉冲响应hl (nt) subplot (1, 2, 2):stea(nl, yin):xlabel (' nl ):ylabelchln*):titlec (2) r8(n)和hl(n)的卷稅yl(n)： figure(2)subplot (1, 2, 1)：st em (n2, h2n):xlabel (' n2):ylabelch2nz) ;|titlec (3)系统单位脉冲响应h2(n)*)subplot (1, 2, 2)

5、:stem(n3, y2n):xlabel (' n3*):ylabelcy2n ):titlec (4) r8(n)和h2(n)的卷积y2(n)：bl figure 1i o i 凹f：（,年建乙人孕妙闵（u）xm5j缈列（乙）- 11 ：（乙心）5它"-91：（ru）iix-st:（jxcu）1u9s-m:（z '【乙）vhdqns-£【:（ux，vg）“hw：=/-21：（,年密皿型妙闵（u）nps§g釧製（i）-h：（心）何啦-01：（ujiaqix-6：（zu）g*s-8：（ii p）3ldqns-£:（unw'q）&q

6、uot;v!j=m-9*6-001/-1- 0 6»0（h/t=fl-s1086 *0 毀乙8 卜 l=v-v:（u» p -o）uts+（u« *m0 *o）uts=ux-£：6m：0=u-z:（09乙）s9uo二 un-i寅戢嚼番(£)回运(££u?090£(u创孕的秋料®亩笏翌(£)0 05谐振器对u何的响应y1波形n谐振器对x(n)的响应y2波形°%4)实验1- (4)程序清单» 5=(1/100.49 0 -1/100. 49; a=l -1.8237 0.9801

7、： un=ones( 1,200):n=0:1:199;xn=sin(0.014. «n)+sin(0.4. tn): ynl=filter(b, a,un):yn2=filter(b, a, xn):nl=|):length(ynl)-l;n2=0:length(yn2)-l:subplot(1,2,1)：stei(nl,ynl/b/);titlecyl(n> );xlabelcu(n) ')： ylabelcyl(n)：subplot (1,2,2):st en (n2, yn2,')：tit le (' y2 (n)*):xlabel(x(n

8、9;=sin(0.014n)+sm(0.4n)j;ylabelc y2(n)'):»u(n)y2(n)050100150200x(n)=sin(0.014n)+sin(0.4n)图1-4输入u(n)和x(n)的输岀波形2、实验2实验目的实验内容实验报告要求1)时域采样理论的验证程序清单a=444. 128;a=50*sqrt(2)*pi;wo二50*sqrt(2)*pi;tp=50/1000;f1=1ooo;f2=300;f3=200;t1=1/f1;t2二1/f2;t3=l/f3;nl=o:tp*fl-l;n2=0:tp*f2-1;n3=0:tp*f3-l;fl=fft(x

9、l, length(nl); f3=fft (x3,length (n3);k2=0:length (f2)-l;k3=0:length(f3)-l;xl二a*cxp(-a*nl*tl) *sin(wo*nl*tl); x2二a*exp (-a*n2*t2)*sin(wo*n2*t2); x3二a*exp(-a*n3*t3)*sin(wo*n3*t3); f2=fft (x2, length(n2);kl=o:length(fl)-l;fkl二kl/tp;fk2二k2/tp;fk3=k3/tp; subplot (3, 2, 1) stem(nl, xl,'')titlec (

10、a)fs=1000hz，);xlabcl (' n') ; ylabcl (' xl (n)');subplot (3, 2, 3)stem(n2, x2,'.')title(，(b)fs=300hz，);xlabel (' n') ; ylabel (' x2 (n)');subplot (3, 2, 5)stem(n3, x3,'.')title(，(c)fs二200hz');xlabel (' n') ; ylabel (' x3 (n)，);subplot (

11、3, 2, 2)plot(fkl, abs (fl)title(，(a) ftxa(nt) , fs二 1000hz');xlabel (' f (hz)') ; ylabel ('幅度')subplot (3, 2, 4)plot(fk2, abs(f2)titlc(, (b) ftxa(nt), fs=300hz,);xlabel (' f (hz)') ;ylabel ('幅度')subplot (3, 2, 6)plot(fk3, abs (f3)title(，(c) ftxa(nt), fs=200hz,);xl

12、abcl (' f (hz)') ; ylabel ('幅度')图2-2时域采样理论的验证结果(2)频域采样理论的验证m=27;n=32;n=0:m;xa=0:floor(m/2);xb= ceil (m/2)-l：-l:0; xn=xa, xb;xk二fft(xn, 1024);x32k=ff t (xn, 32);x32n=ifft(x32k);x16k=x32k(l:2:n);xl6n=ifft(x16k, n/2);subplot (3, 2, 2) ;stem(n, xn, *. *) ;box on titlec (b) 三 角波序 列 x(n)&#

13、39;) ;xlabel c n ) ;ylabel (' x(n)') ;axis (0, 32, 0, 20)k二0:1023;wk二2*k/1024; %subplot (3, 2, 1) ;plot (wk, abs (xk) ; title (' (a) ft x (n) j;xlabel (' omega/pi，) :ylabel (，| x(e j飞omega) ') : axis (0, 1, 0, 200)k=0:n/2l; subplot (3, 2, 3) ;stem(k, abs (xi6k),'');box on

14、 titlec (c) 16 点频 域采样');xlabel ('k') ;ylabel ('|x_l_6(k) |') ;axis(0, 8, 0, 200) nl=0:n/2-l; subplot (3, 2, 4) ; stem(nl, xl6n,'.');box on titlec (d) 16 点 idftx_l_6(k)');xlabel c n ) ;ylabel (' x_l_6(n)') ;axis (0, 32, 0, 20) k二0:nt ;subplot (3, 2, 5) ;stem(k,

15、 abs(x32k),' ') ;box on title(，(e) 32 点频域采样 ');xlabel (' k，) ;ylabel c |x_3_2(k) |') ;axis(0, 16, 0, 200)nl=0:n-l;subplot (3, 2, 6) ; stem(nl, x32n,f. f) ;box on title(，(f) 32 点idft x_3_2 (k) ') ;xlabel (，n ) ; ylabel (' x_3_2 (n)') ;axis (0, 32, 0, 20)(a)ftrx(n)l2oo100020010000 51(c) 16点额竝采沖(e) 32点额域采祥200100061015k(b)=傩液宇列x(n)20 0102030n(d) 16点 idftfx1q(k)120 :train.0102030n(f) 32点 idptixk)】20 0102030图2-3频域采样理论的验证结果3、实验名称（实验三：用fft对信号作频谱分析）实验目的学习用fft对连续信号和时域离散信号进行频谱分析（也称谱分析）的方法，了解可能出现的分析课差及其原因，以便正确应用ffto实验内容实验报告要求4、结论及思考二、自主设计