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文档简介
试验题目 离散时间信号分析试验时间 试验成绩 教师评语:□出勤率好□原理正确□方案合理□试验结果正确□答复以下问题正确□报告标准一、试验目的
1118□验证性□设计性√综合性把握各种常用的序列,理解其数学表达式和波形表示。把握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。把握序列的相加、相乘、移位、反转等根本运算及计算机实现与作用。把握线性卷积软件实现的方法。把握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。通过编程,上机调试程序,进一步增加使用计算机解决问题的力量。二、试验内容1matlab编制信号产生子程序,产生以下典型信号序列。n)n处有一单位脉冲0n102unnn08
n10
3sin5
n3
0n9 x40n90n9MATLAB编程完成序列(5)和(6)的移位、反转、加法、乘法等运算,并绘制运算后序列的波形。x4)并绘制卷积后序列的波形。三、试验原理序列的根本概念离散时间信号在数学上可用时间序列{x(n)}x(n)代表序列的第n,0。离散时间信号可以是由模拟信号通过采样得到,例如对模拟信号xa(t)进展等间{xa(nT)}就是离散时间信号,简称序列。常用序列〔单位抽样、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。序列的根本运算序列的加法:z(n)=x(n)+y(n)序列。序列的乘法:z(n)=x(n)×y(n)的样本相乘,形成的样本序列。序列的卷积y(n)
m
m)x(n)h(n)上式的运算关系称为卷积运算,式中代表两个序列卷积运算。两个序列的卷序列的线性卷积。四个步骤:反转:先将x(n)h(n)nm,变成x(m)h(m),再将h(m)h(-m)。移位:将h(-m)n,得h(n-m)。当n为正数时,右移n位;当n为n位。h(n-m)x(m)的对应点值相乘。求和:将以上全部对应点的乘积存加起来,即得y(n)。四、使用仪器、器材计算机,MATLAB软件五、试验过程原始记录〔试验源程序、图标、计算等〕五、试验过程原始记录〔试验源程序、图标、计算等〕1、用matlab编制信号产生子程序,产生以下典型信号序列。n)n处有一单位脉冲0n10nnn10矩形序列Rn8
53sin5
n
0n940n9序0n9和(6)的移位、反转、加法、乘法等运算,并绘制运算后序列的波形。x4)33、利用MATLAB编制一个计算两个序列线性卷积的通用程序,计算上述两序列,并绘制卷积后序列的波形。六、试验结果分析如何产生方波信号序列和锯齿波信号序列?答:方波信号由square函数可得,锯齿波信号由循环语句产生。%方波T=0:0.001:2*pi; %方波的时间向量y=square(6*T); %方波w=6,周期为T=2*pi/6subplot(2,1,1);plot(T,y); title(”方波”);axis([T(1)-1T(end)+1-22]);%坐标轴区域holdon%锯齿波x=-10:10;x=-10:10;y=[];fori=1:21ifrem(i,2)==0y(i)=-1;elsey(i)=1;endendsubplot(2,1,2);plot(x,y);title(”锯齿波”)%rem为取余函数,此循环使得y(i)交替取值1和-12、试验中所产生的正弦序列的频率是多少?是否是周期序列?答:试验中正弦序列的频率是10HZ,是周期序列。试验题目 用FFT进展谱分析试验时间 试验成绩 教师评语:□出勤率好□原理正确□方案合理□试验结果正确□答复以下问题正确□报告标准一、试验目的
1118□验证性□设计性√综合性〔FFTDFT的DFT的根本性质FFT程序构造及编程方法。生疏应用FFTFFT算法原理和FFT子程序的应用。学习用FFT对连续信号和时域离散信号进展谱分析的方法,了解可能FFT。二、试验内容(1〕用matlab编程产生并画出信号x1(n)、x2(n)、x3(n)、x4(n)、x5(n)。x(n)R1
(n)4
4n,
0n3x(n)2
8n,0 ,
0n34n7其它n
x(n)3
n3,0,
4n7其它nx(n)cosnx(n)sinn4 4 5 8matlabFFT函数对上述信号进展频谱分析,并画出上述信号谱图。三、试验原理的离散时间傅里叶变换就是它的频谱函数。
N1 X k X
2kN
n0
nWnkN四、使用仪器、器材计算机,MATLAB五、试验过程原始记录〔试验源程序、图标、计算等〕用matlab编程产生并画出信号x1(n)、x2(n)、x3(n)、x4(n)、x5(n)。x(n)R1
(n)4
4n,
0n3x(n)2
8n,0 ,
0n34n7其它n
x(n)3
n3,0,
4n7其它nx(n)cosnx(n)sinn4 4 5 8matlabFFT函数对上述信号进展频谱分析,并画出上述信号谱图。六、试验结果分析FFTN转变对频谱的影响答:FFT随长度N增加,主瓣宽度减小,区分率提高,主峰位置也较准确简要答复以下问题:N=8,x2(nx3(n)的幅频特性会一样吗?为什么?N=16②FFT在什么条件下也可以用来分析周期信号序列的频谱?假设正弦信号系统16FFTDFT真实谱吗?为什么?N=8x1(n)x2(n)中一样的元素值对应的n值N=16〔2〕答:由于FFT算法对序列长度的要求是N=2^M,M为正整数。所以,当周期信号序列一个周期的长度满足为正整数的条件时可以用来分析周期信号的频谱不是真实的频谱由于序列的周期N=10不是 2 幂,所以不是真实的。试验题目 用双线性变换法设计IIR数字滤波器试验时间 试验成绩 教师评语:□出勤率好□原理正确□方案合理□试验结果正确□答复以下问题正确□报告标准一、试验目的
1118□验证性□设计性√综合性IIRDF的计算机编程。观看用双线性变换法设计的DF的频响特性,了解双线性变换法的特点。DF的全过程。二、试验内容1、读懂所给参考程序,生疏程序的整体构造和功能。2、设计一个CBDFfp=3000Hz,衰耗满足Apmax=3dB,阻带及数字滤波器方程。方程及数字滤波器方程。方程及数字滤波器方程。100Hz~500Hz,通带衰耗15dBfs=2000Hz。写出其模拟滤波器方程及数字滤波器方程。三、试验原理为了抑制冲激响应不变法产生的频率混叠现象,这是从SZ平面的标法。双线性变换法的映射函数:s21z1T1z1
1sT21sT2TszTsz102 2固定其中一个变量,则另一个是线性的。或者说,这种变换对于sz是双线性的。T2tan1 2 2tanT 2这说明模拟角频率Ω和数字角频率ω的关系是非线性的,但是没消灭混叠。变换为ωΩ按上式预修正,以抵消畸变的影响。依据上述变换关系,可以写出:HzHa设计IIR数字滤波器的一般步骤:
s
s21z1T1z1把给出的数字滤波器的性能指标转换为模拟滤波器的性能指标NWn;由最小阶数N得到低通滤波器原型;运用脉冲响应不变法或双线性变换法把模拟滤波器转换成数字滤波器。计算机,matlab五、试验过程原始记录〔试验源程序、图标、计算等〕1、读懂所给参考程序,生疏程序的整体构造和功能。2、设计一个CBDFfp=3000Hz,衰耗满足Apmax=3dB,阻带及数字滤波器方程。方程及数字滤波器方程。4BW器方程及数字滤波器方程。5、设计一个CB型带通DF,满足:通带边界频率为100Hz~500Hz,通带衰耗小于3dB,过渡带宽20Hz,阻带衰耗大于15dB,取样频率fs=2000Hz。写出其模拟滤波器方程及数字滤波器方程。六、试验结果分析1、与脉冲响应不变设计法相比较,简述双线性变换设计法的优缺点。双线性变换法优点:缺点:时域到频域的变换是非线性的,在高频处有较大的失真脉冲响应不变法的优点:1,模拟频率到数字频率的转换时线性的;2,数字滤波器单位脉冲响应的数字表示近似原型的模拟滤波器单位脉冲响应,因此时域特性靠近好。缺点:会产生频谱混叠现象,只适合带限滤波器试验题目 数字音效处理器的设计与实现试验时间 点试验成绩 教师评语:□出勤率好□原理正确□方案合理□试验结果正确□答复以下问题正确□报告标准二、试验目的
1118□验证性√设计性□综合性或者音频变换系统,包括均衡器、数字混响器、立体声、特别音效器等。其通过对音频进展增好处理、时间处理、频率处理,转变了原始音频的特征,从而到达某些需要特别环境,如音乐厅、录音室、户外才能到达的特别声音效果。通过工程实践,学生能够体回放效果,学生能亲切地、身临其境地体会到试验的效果,能激发学生的学习兴趣,培育学生的创精神、实践力量。二、试验内容1、对于任意的语音信号进展采样,对采样后的语音信号进展频谱分析。2、通过人机交互界面完成功能掌握,如语音采集、播放、音效处理等按键、滑动条掌握,要求界面简洁易懂,功能丰富,尽量反响使用者的视觉和使用需求。3转变对应中心频率处的幅值。4、变声,将现场采集的音频信号,实现男女变声。5、混音,要求将多路音频混合播出,可调单路音频的掩饰时间和衰减系数。6、其他〔学生自由发挥。三、试验原理1、频谱是频率谱密度的简称,是频率的分布曲线。简单振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡,这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱。频谱广泛应用于声学、光质,因此频谱分析已经成为分析各种简单振动的一项根本方法。2、均衡器Equalize,是一种可以分别调整各种频率成分电信号放大量的电子设备,及其它特别作用,一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进展调整。在通信系统中,在系带系统中插入均衡器能够减小码间干扰的影响。3、通过自己发音,共振峰频率
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