数字信号处理及DSP芯片实验指导书_精品

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1、实验指导书课程名称：数字信号处理及DSP芯片面向专业：通信工程、电子信息工程教师姓名：罗仁泽、张正明、罗朗、卢晶琦、李亚电子科技大学中山学院2008年4月目录笫一篇：数字信号处理部分实验一离散时间信号耳系统的傅立叶分析实验二时域采样定理实验三用DFT(FFT)对时域离散信号进行频谱分析实验四用DFT(FFT)对连续信号进行频谱分析实验五IIR数字滤波器设计实验六FIR数字滤波器设计第二篇：DSP芯片原理及应用部分实验一CCS使用实验二DSP基本数值计算实验三电机控制实验实验四2407通信（SPI）笫一篇：数字信号处理部分实验一：离散时间信号与系统的傅立叶分

2、析学时安排：2学时实验类别：验证性实验要求：必做一、教学目的和任务用傅立叶变换对离散时间信号和系统进行频域分析二、实验原理介绍对信号进行频域分析就是对信号进行傅立叶变换。对系统迓行频域分析即对它的单位脉冲响应进行傅立叶变换，得到系统的传输函数；也町以由差分方程经过傅立叶变换直接求它的传输函数；传输函数代表的就是系统的频率响应特性。但传输函数是w的连续函数，计算机只能计算出冇限个离散频率点的传输函数值，因此得到传输函数以后，应该在0〜间取许多点，计算这些点的传输函数的值，并収它们的包络，该包络才是需要的频率特性。当然，点数収得多一些，该包络才能接近真正的频率

3、特性。注意：非周期信号的频率特性是w的连续函数，而周期信号的频率特性是离散谱，它们的计算公式不-•样，响应的波形也不一样。三、实验仪器及设备计算机四、实验内容和步骤1.已知系统用下而差分方程描述：y(n)=x(n)+ay(n一1)试在q=0.95和。=0.5两种情况F用傅立叶变换分析系统的频率特性。要求写出系统的传输函数，并打印#(/)卜w曲线。2.已知两系统分别用卜•面差分方程描述：yx(n)=x(n)+x(n一1)y2(/?)=x(n)一x(n一1)试分别写出它们的传输函数，并分别打印

4、h(R")卜W曲线。3.已知信号x(n)=R3(n)f试分析它的频

5、域特性，要求打印

6、x(严)

7、〜w曲线。4.假设x(n)=8(ri),将兀(m)以2为周期进行延拓,得到兀(兀)，试分析它的频率特性，并画出它的幅频特性。下面对实验用的MATLAB函数进行介绍。1•abs功能：求绝对值(复数的模)。y=abs(x)：计算实数x的绝对值。当x为复数时得到x的模(幅度值)。当X为向暈时，计算其每个元素的模，返回模向暈y。2.angle功能：求相角。Ph=angle(x)：计算复向量x的相角(rad)。Ph值介于5和+托之间。3.freqz：计算数字滤波器H(z)的频率响应。H=freqz(B,A,w)：计算由向量w指定的数字频率

8、点上数字器H(z)的频率响应H("“)，结果存于H向量屮。向量B和A分别为数字滤波器系统函数H(z)的分了和分母多项式系数。[H,w]=freqz(B,A,M,,whole,)：计算出M个频率点上的频率响应，存放在H向量中，M个频率点存放在向量w中。freqz函数口动将这M个频点均匀设置在频率范围[0,2兀]上。缺省whole时，M个频点均匀设置在频率范围[0,7T]ho调用参数B和A与系统两数的关系山卜•式给岀：B(z)=B(l)+B(2)z"+••・+)厂('3)+B(M+1)广"乙丿_A(Ij_A(l)+A(2)z-+…+A(N)严+A(N+1)广"

9、缺省W和M吋，freqz口动选収512个频率点计算。不帯输出向量的freqz函数将口动绘出幅频和相频曲线。其他几种调用格式可用命令help查阅。freqz函数用于计算模拟滤波器的频率响应函数，详细功能及调用格式用help命令查看。例如：八阶梳状滤波器系统函数为H(z)=B(z)=l—z」用下面的简单程序绘出H(z)的幅频与相频特性曲线如图1所示。%exampleforfreqzB=[l0000000・l];A=l;freqz(B,A)0.10.20.30.40.50.60.70.80.9oooo112■■£15・3UO图1八阶梳状滤波器幅度和和位曲线五、注

10、意事项和要求实验报告要求：(1)严格按照学院的《学生实验报告》格式和内容要求书写；实验报告原理及思考题冋答等内容只能手写，图件和程序可以打印并粘贴在报告上；实验报告内容不得雷同，否则一律做零分处理。(2)简述实验原理及日的；対各实验内容进行理论分析和推导：分析各实验内容，并和理论分析推导结果进行对比。(3)对于每一项实验内容要求冇matlab仿真结果图及整理好经过运行并证明是正确的程序，并口加上关键的注释；(4)冋答思考题；(5)总结实验所得主要结论。六、作业及预习耍求思考题：(1)对各实验内容进行理论分析和推导。(2)分析各实验内容，并和理论分析推导结果

11、进行对比。预习要求：用DFT(FFT)对时域离散信号进行频谱分析。