实验报告内容要求

实验报告内容要求1、实验内容2、编程原理、思路和公式3、程序脚本，并注释4、仿真结果、图形5、结果分析和结论6、遇到的问题、解决方法及收获

实验2

离散时间信号的频谱分析实验内容

一、编写子函数

计算长度为N的序列x(n)（0≤n≤N-1）的离散时间傅里叶变换，将频率均匀离散化，一个周期内有M个点。要求画出虚部、实部、幅度、相位，并标注坐标轴。

实验内容

二、对矩形序列x(n)=RN(n)

1.用公式表示x(n)的频谱，求出其幅度谱和相位谱；

2.利用编写的子函数，计算并画出x(n)的频谱

1）固定M，改变N，观察N的取值对频谱的最大值、过零点、第一旁瓣幅度与最大值的比值以及相位谱的影响；

2）固定N，改变M，观察M的取值对幅度谱和相位谱的影响。如：M=4，26，100N=4，26，100三、利用子函数，画出信号x(n)=sin(pi*n/5)和x(n)=cos(pi*n/4)+cos(pi*n/8)（0≤n≤N-1）的幅度谱和相位谱。N分别取为8，16，20，64，75，128，M=256。观察N取不同值时信号频谱的相同和不同之处，为什么会有这样的结果？（可参考课本3.9节的内容）实验内容

实验3

离散时间系统的特性

离散时间系统的输出实验内容

给定离散时间系统y(n)=x(n)+x(n-1)+0.9y(n-1)-0.81y(n-2)1）求系统函数，调用zplane，画出系统的零极图；2）调用freqz，画出系统的幅度响应和相位响应。实验内容

3）系统输入信号为x(n)=sin(n*pi/3)+5cos(n*pi)(0≤n≤49），用四种方法计算系统的输出y(n)

a.用差分方程递推b.调用conv函数c.调用filter函数d.利用DFT计算观察结果，判断四种方法得到的结果是否一致？如果使得上述方法结果一致，编程时有关参数应该怎样选取？

实验四

时间抽样定理

实验内容

给定连续时间信号1.以足够小的时间间隔，在足够长的时间内画出信号时域图形。2.用公式计算信号的频谱。以足够小的频率间隔，在足够大的频率范围内，画出其频谱图，估计信号的带宽。实验内容

3.以抽样频率3000Hz对x(t)抽样，得到离散时间信号x(n)，画出其图形，标明坐标轴。

1)用DTFT计算x(n)的频谱，画出频谱图形，标明坐标轴。

2)由1）得到原信号x(t)的频谱的估计，在模拟频域上考察对原信号频谱的逼近程度，计算均方误差。

3)x(n)理想内插后得到原信号的估计，从连续时间域上考察信号的恢复程度，计算均方误差。

4.抽样频率为800samples/second，重做3。

5.对比和分析，验证时域抽样定理。实验内容

实验五

频域抽样定理

实验内容

给定信号

1．计算信号的频谱，画出频谱图，标明坐标轴。2．分别对信号的频谱等间隔抽样16点和32点，离散傅里叶反变换后得到时域信号。3．画出相关信号的图形，计算均方误差。4.对比和分析，验证频域抽样定理。

实验六

理想滤波器、原型模拟滤波器和窗函数的特性

实验内容

1、计算下列理想数字滤波器单位冲激响应，并画出其频率响应和单位冲激响应，观察单位冲激响应波形的对称特性：

1）理想低通滤波器，截止频率0.3π，群延时102）理想高通滤波器，截止频率0.65π

，群延时203）理想带通滤波器，下、上截止频率0.35π、0.7π

群延时15实验内容

2、画出下列原型模拟滤波器的幅度响应特性、相位响应特性和用dB表示的幅度响应特性，频率范围0—12000Hz（调用freqs），观察它们在通带、阻带、过渡带宽度、相位特性等方面的特点。

1）巴特沃斯低通滤波器，截止频率5000π，阶数5，调用butter2）切比雪夫I型低通滤波器，截止频率5000π

，阶数5，通带波纹0.5dB，调用cheby1实验内容

3）切比雪夫II型低通滤波器，截止频率5000π

，阶数5，阻带衰减50dB，调用cheby24）椭圆滤波器，截止频率5000π

，阶数5，通带波纹0.5dB，阻带衰减50dB，调用ellip

实验内容

3、编写程序画出下列窗函数的时域图形和频域特性（幅度dB表示和相位），与矩形窗函数相比，观察它们在阻带最小衰减、主瓣宽带等方面的特点。

1）矩形窗，长度402）三角窗，长度403）升余弦窗，长度404）Blackman，长度40

实验七

IIR滤波器的设计

实验内容

1、调用信号产生函数mstg产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st，画出信号的时域波形和幅度频谱特性（以Hz为横坐标单位）。确定三路调幅信号的载波频率和调制信号频率。

function[st]=msgt(N,Fs);T=1/Fs;t=0:T:(N-1)*T;k=0:N-1;fc1=Fs/10;fm1=fc1/10;fc2=Fs/20;fm2=fc2/10;fc3=Fs/40;fm3=fc3/10;xt1=cos(2*pi*fm1*t).*cos(2*pi*fc1*t)+cos(2*pi*fc1*t);xt2=cos(2*pi*fm2*t).*cos(2*pi*fc2*t)+cos(2*pi*fc2*t);xt3=cos(2*pi*fm3*t).*cos(2*pi*fc3*t)+cos(2*pi*fc3*t);st=xt1+xt2+xt3;实验内容

2、通过观察st的幅频特性曲线，分别确定可以分离st中三路抑制载波单频调幅信号的三个滤波器（低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器）的通带截止频率和阻带截止频率。要求滤波器的通带最大衰减为0.1dB,阻带最小衰减为60dB。3、编程序调用MATLAB滤波器设计函数ellipord和ellip，分别设计这三个椭圆滤波器，并绘图显示其衰减函数曲线。

4、调用滤波器输出函数filter，用三个滤波器分别对信号产生函数mstg产生的信号st进行滤波，分离出st中的三路不同载波频率的调幅信号y1(n)、y2(n)和y3(n)，并绘图显示y1(n)、y2(n)和y3(n)的时域波形，观察分离效果。实验内容

5、信号产生函数mstg中采样点数N=1600，对st进行N点FFT可以得到6根理想谱线。如果取N=1800，可否得到6根理想谱线？为什么？N=2000呢？画图验证结论。6、修改信号产生函数mstg，给每路调幅信号加入载波成分，产生调幅（AM）信号，观察AM信号与抑制载波调幅信号的时域波形及其频谱的差别

实验八

FIR滤波器的设计

实验内容

（1）采用窗函数法设计实验七中的数字滤波器，调用fir1