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1、《数字信号处理》实验报告册____/____年第____学期姓名：_____________学号：_____________班级：_____________指导教师：_____________计算机信息工程学院通信工程系2010年3月修订12目录实验1卷积定理……………………………………………………………2实验2用FFT作谱分析……………………………………………………5实验3用窗函数法设计FIR数字滤波器…………………………………7实验4IIR数字滤波器……………………………………………………9附录实验成绩登记表……………………………………………
2、………1112实验一卷积定理一、实验目的1.学习用递推法求差分方程的方法2.学习用线性卷积法求网络输出的方法二、实验原理线性系统=线性差分方程=单位脉冲响应(=z域传递函数=系统函数)1.若已知差分方程及初始条件,则可用递推法;如设及,则可编程递推.2.若已知单位脉冲响应,则可用卷积.如知和,则可用三、实验用MATLAB函数1.conv功能:计算离散卷积,多项式相乘调用:yn=conv(hn,xn)例子:hn=[1,1,1,1];xn=[1,1,1,1];yn=conv(hn,xn);结果:yn=[1234321]2.stem功能:作序列图调用:
3、stem(xn)例子:在前面命令执行后,可stem(yn);3.impz功能:计算数字滤波器的单位脉冲响应调用:[hn,n]=impz(B,A);或[hn,n]=impz(B,A,N);其中:B为系统函数H(z)的分子与分母多项式系数向量;12例子:à系统函数à则可B=[1];A=[1-0.9];impz(B,A,50);%指定计算50个点并自动作图.注:若无[hn,n],则该命令自动作图.四、实验内容1.已知系统的差分主程如下(1)输入信号初始条件,试编程用递推法求以内输出,并作图.(2)输入信号初始条件,试编程用递推法求以内输出,并作图.2.
4、已知系统的差分主程如下用命令求单位脉冲响应,并作图.3.已知单位脉冲响应,输入信号为,利用卷积命令求输出并作图.五、实验小结和体会1212实验二用FFT作谱分析一、实验目的1、一步加深DFT算法原理和基本性质的理解(因为FFT只是DFT的一种快速算法，所以FFT的运算结果必然满足DFT的基本性质)。2、熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用。3、学习用FFT对连续信号和时域离散信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT。二、实验环境软件平台：MATLAB7.0三、实验内容与要求1、用MATLAB的信号处理工具
5、箱中函数FFT和IFFT用于快速傅里叶变换和逆变换，并观察仿真结果，从而加深对基本理论的理解。2、给定序列为：3、绘制及它的离散傅里叶变换图。4、程序保存在work目录下。四、实验预习和准备参考相关书籍，能够熟练地安装和使用MATLAB6.0。五、实验过程与结果clearallN=100;n=0:N-1;xn=2*sin(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n);XK=fft(xn,N);magXK=abs(XK);phaXK=angle(XK);subplot(1,2,1);plot(n,xn);xlabel('n');ylabel(
6、'x(n)');title('x(n)N=100');subplot(1,2,2);12k=0:length(magXK)-1;stem(k,magXK,'.');xlabel('k');ylabel('X(k)');title('X(k)N=100');六、实验小结和体会12实验三用窗函数法设计FIR数字滤波器一、实验目的1、掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。2、熟悉线性相位FIR数字滤波器特性。3、了解各种窗函数对滤波特性的影响。二、实验环境软件平台：MATLAB7.0。三、实验内容与要求用窗函数法设计一个线性相位FIR低通滤波
7、器。性能指标：通带截至频率，阻带介质频率，阻带衰减不小于40dB,通带衰减不大于3dB。四、实验预习和准备参考相关书籍，编程实现。五、实验过程与结果clearall;wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;wdelta=ws-wp;N=ceil(8*pi/wdelta);Wn=(0.2+0.3)*pi/2;b=fir1(N,Wn/pi,hanning(N+1));freqz(b,1,512);六、实验小结和体会1212实验四IIR数字滤波器一、实验目的1、掌握巴特沃斯数字滤波器的原理和方法。2、熟悉巴特沃斯数字滤波器特性。3、掌握使用MATLAB
8、设计巴特沃斯滤波器的方法二、实验环境软件平台：MATLAB7.0。三、实验内容与要求用MATLAB设计一个巴特沃斯低通滤波器；性能指标：
