数字信号处理实验优秀教学内容

《数字信号处理实验优秀教学内容》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验一离散时间信号、系统与傅里叶分析实验目的１、了解信号采样前后的频谱变化，加深对采样定理的理解　２、掌握序列傅里叶变化的计算机实现方法，利用序列的傅氏变换对离散时间信号系统与系统响应进行频域分析　３、验证卷积定理掌握线性卷积计算的编程方法，并利用卷积分析系统响应的频域特性　４、掌握线性卷积计算的编程方法，并利用卷积分析系统响应的频域特性实验内容１、复习采样，离散信号与系统，线性卷积，Z变换，序列的傅氏变换及其性质等内容　２、对所得结果加以讨论实验中涉及的函数MATLAB函数：Zeros();ones();len

2、gth();rand();randn();exp();sin();cos();filter();abs();angle();sinc();residuez();real();imag();subplot();stem();plot();title();grid();xlaber();ylabel();axis();figure();自定义函数：Impseq();stepseq();sigshift();sigadd();sigmult();sigfold();evenodd();evenodd2();conv_m

3、();dtft();dtft2();deconv_m();建议：尽量不调用自定义函数（题1.）用MATLAB产生并画出（用stem函数）下列序列的样本：，其中是一上在[-1,1]之间均匀分布的随机序列，问如何表征此序列？提示：rand()函数产生的随机序列分布在[0，1]之间（题2）一个特定的线性和时不变系统，描述它的差分方程如下：　a.确定系统的稳定性提示：用zplane()函数画出零点极点图，看是否极点全在单位圆内。b.在之间求得并画出系统的脉冲响应，从脉冲响应确定系统的稳定性提示：可以调用impz()函数c

4、.如果此系统的输入为。在间求出的响应。提示：可以调用filter()函数（题3）对以下序列，求出其DTFT。画出的幅值和相位曲线。评论其相角图提示：可以对角度均匀取样后计算DTFT函数值，再用plot（）画图或将DTFT函数根据定义式表示出来，调用fplot（）画图也可调用freqz（）或fft（）直接画图（题4）一个线性时不变系统由下列差分方程描述：14/14求系统对以下输入的稳态响应：产生，，并通过filter函数作处理以得到，把所得与每种情况的稳态响应进行比较。提示：可以调用filter()函数14/14实

5、验二快速傅里叶变换(FFT)实现一、实验目的1.掌握FFT算法的基本原理；2.掌握用C语言编写DSP程序的方法。二、实验设备1.一台装有CCS软件的计算机；2.DSP实验箱的TMS320C5410主控板；3.DSP硬件仿真器。三、实验原理　　傅里叶变换是一种将信号从时域变换到频域的变换形式，是信号处理的重要分析工具。离散傅里叶变换（DFT）是傅里叶变换在离散系统中的表示形式。但是DFT的计算量非常大，FFT就是DFT的一种快速算法,FFT将DFT的N2步运算减少至(N/2)log2N步。离散信号x(n)的傅里叶变

6、换可以表示为　，　式中的WN称为蝶形因子，利用它的对称性和周期性可以减少运算量。一般而言，FFT算法分为时间抽取（DIT）和频率抽取（DIF）两大类。两者的区别是蝶形因子出现的位置不同，前者中蝶形因子出现在输入端，后者中出现在输出端。本实验以时间抽取方法为例。时间抽取FFT是将N点输入序列x(n)按照偶数项和奇数项分解为偶序列和奇序列。偶序列为：x(0),x(2),x(4),…,x(N-2)；奇序列为：x(1),x(3),x(5),…,x(N-1)。这样x(n)的N点DFT可写成：考虑到WN的性质，即因此有：或者

7、写成：由于Y(k)与Z(k)的周期为N/2，并且利用WN的对称性和周期性，即：可得：14/14对Y(k)与Z(k)继续以同样的方式分解下去，就可以使一个N点的DFT最终用一组2点的DFT来计算。在基数为2的FFT中，总共有log2(N)级运算，每级中有N/2个2点FFT蝶形运算。单个蝶形运算示意图如下：以N＝8为例，时间抽取FFT的信号流图如下：从上图可以看出，输出序列是按自然顺序排列的，而输入序列的顺序则是“比特反转”方式排列的。也就是说，将序号用二进制表示，然后将二进制数以相反方向排列，再以这个数作为序号。如

8、011变成110，那么第3个输入值和第六个输入值就要交换位置了。本实验中采用了一种比较常用有效的方法完成这一步工作＿＿雷德算法。四、实验步骤1.　以8点FFT的信号流图为例，理解FFT算法的过程；2.　在CCS环境中打开本实验的工程（Ex4_3.pjt），3.编译并重建.out输出文件，然后通过仿真器把执行代码(.out的文件)下载到DSP芯片中；14/144.运行程序；