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1、数字信号处理实验报告班级学号姓名实验一：频谱分析与采样定理一、实验目的1．观察模拟信号经理想采样后的频谱变化关系。2．验证采样定理，观察欠采样时产生的频谱混叠现象3．加深对DFT算法原理和基本性质的理解4．熟悉FFT算法原理和FFT的应用二、实验原理根据采样定理，对给定信号确定采样频率，观察信号的频谱三、实验内容和步骤实验内容在给定信号为：1．x(t)=cos(100*π*at)2．x(t)=exp(-at)3．x(t)=exp(-at)cos(100*π*at)其中a为实验者的学号，记录上述各信号的频谱，表明采样条件，分析比较上述信号频谱的区别。实验步骤1．复习采样理论、DFT的定
2、义、性质和用DFT作谱分析的有关内容。2．复习FFT算法原理和基本思想。3．确定实验给定信号的采样频率，编制对采样后信号进行频谱分析的程序四、实验设备计算机、Matlab软件五、实验报告要求1.整理好经过运行并证明是正确的程序，并且加上详细的注释。2.对比不同采样频率下的频谱，作出分析报告。六、实验程序T=0.0001;F=1/T;L=0.02;N=L/T;t=0:T:L;a=12;f1=0:F/N:F;f2=-F/2:F/N:F/2;x1=cos(100*pi*12*t);y1=T*abs(fft(x1));y11=fftshift(y1);figure(1),subplot(3,
3、1,1),plot(t,x1);title('正弦信号')subplot(3,1,2),stem(f1,y1);title('正弦信号频谱');subplot(3,1,3),plot(f2,y11);title('正弦信号频谱');x2=exp(-12*t);y2=T*abs(fft(x2));y21=fftshift(y2);figure(2),subplot(3,1,1),stem(t,x2);title('指数信号')subplot(3,1,2),stem(f1,y2);title('指数信号频谱');subplot(3,1,3),plot(f2,y21);title('指数信
4、号频谱');x3=x1.*x2;y3=T*abs(fft(x3));y31=fftshift(y3);figure(3),subplot(3,1,1),stem(t,x3);title('两信号相乘')subplot(3,1,2),stem(f1,y3);title('两信号相乘频谱');subplot(3,1,3),plot(f2,y31);title('两信号相乘频谱');七、实验截图八、实验心得本次实验是利用DFT和FFT算法实现对信号的频谱分析和验证抽样定理，通过对DFT和FFT原理的理解应用，结合查找到的资料，最终得出了本实验所需要的程序，在MATLAB上运行之后得到了一系
5、列的信号波形，对波形分析可以发现，改变原模拟信号的输入频率时，频率输入越大，得到的输出频谱波形越密，且当输入周期变化太大时，会引起频谱的混叠失真，所以必须把它控制在一定的范围之内。通过本实验，使得我在理论学习的基础上，加深了对FFT和DFT的理解，熟悉了应用FFT实现两个序列的线性卷积的方法，掌握了应用DFT和FFT对典型信号进行频谱分析的方法。数字信号处理实验报告班级学号姓名实验二卷积定理一、实验目的通过本实验，验证卷积定理，掌握利用DFT和FFT计算线性卷积的方法。二、实验原理时域圆周卷积在频域上相当于两序列DFT的相乘，因而可以采用FFT的算法来计算圆周卷积，当满足时，线性卷积
6、等于圆周卷积，因此可利用FFT计算线性卷积。三、实验内容和步骤1．给定离散信号和，用图解法求出两者的线性卷积和圆周卷积；2．编写程序计算线性卷积和圆周卷积；3．比较不同列长时的圆周卷积与线性卷积的结果，分析原因。四、实验设备计算机、Matlab软件五、实验报告要求1．整理好经过运行并证明是正确的程序，并且加上详细的注释。2．给出笔算和机算结果对照表，比较不同列长时的圆周卷积与线性卷积的结果对照，作出原因分析报告。结用DFT计算线性卷积的方法。六、实验程序x=[12031];y=[12031];z=conv(x,y);figure(1),subplot(311),stem(x);axi
7、s([1904]);subplot(312),stem(y);axis([1904]);subplot(313),stem(z);axis([19030]);N=10;x1=[xzeros(1,N-length(x))];y1=[yzeros(1,N-length(y))];X1=fft(x1);Y1=fft(y1);Z1=X1.*Y1;z1=ifft(Z1);figure(2),subplot(321),stem(x1);subplot(322),ste
