南京邮电大学数字信号处理实验报告

南京邮电大学

实 验 报 告

实验名称 熟悉MATLAB环境

快速傅里叶变换(FFT)及其应用

IIR数字滤波器的设计 FIR数字滤波器的设计

课程名称 数字信号处理A

班级学号 11002131

姓 名 康登飞

开课时间 2013/2014学年， 第 二 学期

实验一 熟悉MATLAB环境

一、实验目的

（1）熟悉MATLAB得主要操作命令。 （2）学会简单的矩阵输入和数据读写。 （3）掌握简单的绘图命令。

（4）用MATLAB编程并学会创建函数。 （5）观察离散系统的频率响应。

二、实验内容

(1) 数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1 2 3 4]，B=[3,4,5,6]，求

C=A+B， D=A-B，E=A.*B,F=A./B,G=A.^B 。并用stem语句画出A、B、C、D、 E、F、G。 解： clear n = 0:1:3; A=[1 2 3 4]; subplot(4,2,1) stem(n,A) xlabel('n') ylabel('A'

实 验 报 告

（2013/2014学年 第一学期）

课程名称 实验名称 实验时间 指导单位 指导教师

学生姓名 学院(系) 计算机软件 班级学号 专 业 软件工程 2015 算法分析与设计 分治策略 年 3 月 31 日 计算机学院软件工程系 张怡婷

实 验 报 告

实验名称 实验类型 分治策略 实验学时 2 指导教师 实验时间 张怡婷 2009-10-11 一、 实验目的和任务 实验目的：理解分治法的算法思想，阅读实现书上已有的部分代码并完善程序，加深对分治法的算法原理及实现过程的理解。 实验任务： 用分治法实现一组无序序列的两路合并排序和快速排序。要求清楚合并排序及快速排序的基本原理， 编程实现分别用这两种方法将输入的一组无序序列排序为有序序列后输出。 二、 实验环境(实验设备) VC++ 6.0 1

三、实验原理及内容（包括操作过程、结果分析等） 实验原理： 分治法求解的三要素：1.问题能够按照某种方式分解成若干个规模较小的.相互独立且与原问题类型相同的子问题；2.子问题足够小时可以直接求解；3.能够将子问题的解组合成原问题的解。 两路合并排序算法的基本思想是：将待排序元素平分成大

第2章 时域离散信号和系统的频域分析

第2章 时域离散信号和系统的频域分析2.1 引言 2.2 序列的傅里叶变换的定义及性质 2.3 周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换 表示式 2.4 时域离散信号的傅里叶变换与模拟 信号傅里叶变换之间的关系 2.5 序列的Z变换 2.6 利用Z变换分析信号和系统的频域特性

第2章 时域离散信号和系统的频域分析

2.1 引言 时 模拟领 域 域 频域 微分方程 拉普拉斯变换 xa (t ) (LT)、傅里叶变 换(FT) 差分方程 Z变换(ZT)、序 列的傅里叶变换 (DTFT)

离散领 x(n) 域

第2章 时域离散信号和系统的频域分析

2.2 序列的傅里叶变换的定义及性质

2.2.1 序列傅里叶变换的定义(DTFT)X (e ) j n

x ( n )e

j n

为序列x(n)的傅里叶变换， 可以用FT(Fourier Transform)缩写字母表示。 FT成立的充分必要条件是 序列x(n)满足绝对可和的条件， 即满足下式：

n

| x(n) |

第2章 时域离散信号和系统的频域分析

一对 傅里叶变换公式为： j X (e ) x(n)e j n n

通信与信息工程学院

2012/2013学年 第 二 学期

软件设计实验报告

模块名称Visual C++ 专业广播电视工程

学生班级 B100117 学生学号 B10011714 学生姓名王建明 指导教师田炜

1

设计题目 （1）P021E （2）P018M （3）R019M （4）P006H 任务要求 （1）编辑文本；保存、打开指定位置的文本文件；具有输入输出界面。 （2）编制不同数制间的转换程序。要求提供输入输出界面，当输完一个任意十进制数字，程序能自动将其转化为另外的数制表示的值，包括二进制、八进制和十六进制。 （3）输入一个自然数n，求，同时统计结果中有多少个0。（4）输入任意四个整数(0到10)，运算符只有加减乘除，还有括号.每个数只能且必须用一次。要求判断这些表达的结果中是否有24。 如果有，输出计算表达式：如输入4，6，1，1 输出 4*6*1*1 =24 （允许有括号）。 实验设备硬件设备： 及软件 微型计算机一台 JH5001IV型通信教学实验系统 软件设备： Microsoft Visual C++ 6.0 同组人员学号及姓名 参考文献 教材：《Visual C＋＋ 6.

中北大学

实验报告

课 程 名： 数字信号处理I 任课教师： 陈平 专 业： 信息与计算科学 学 号： 1408024111 姓 名： 张冉

实验一 采样定理

一、实验内容

给定信号为x(t)?exp(?at)cos(100*?*at)，其中a为学号， （1）确定信号的过采样和欠采样频率

（2）在上述采样频率的条件下，观察、分析、记录频谱，说明产生上述现象的原因。 二、基本要求

验证采样定理，观察过采样和欠采样后信号的频谱变化。 三、实验结果 (1)过采样频率：

a=11; dt=0.0009; t=0:dt:0.05;

x1=exp(-a*t).*cos(100*pi*a*t); N=length(x1); k=0:(N-1); Y1=fft(x1); Y1=fftshift(Y1); subplot(2,1,1); plot(t,x1);hold on; stem(t,x1,'o'); subplot(2,1,2); plot(k,abs(Y1)); gtext('1408024111张冉');

(2)欠采样频率：

a=11; dt=

数字信号处理 实验报告

实验一 序列的傅立叶变换

一、实验目的

1.进一步加深理解DFS,DFT算法的原理; 2.研究补零问题;

3.快速傅立叶变换（FFT）的应用。 二、 实验步骤

1.复习DFS和DFT的定义，性质和应用；

2熟悉MATLAB语言的命令窗口、编程窗口和图形窗口的使用；3利用提供的程序例子编写实验用程序；4.按实验内容上机实验，并进行实验结果分析；5.写出完整的实验报告，并将程序附在后面。 三、 实验内容

1.周期方波序列的频谱

试画出下面四种情况下的的幅度频谱, 并分析补零后，对信号频谱的影响。

x(n)?cos(0.48?n)?cos(0.52?n)2.有限长序列x(n)的DFT（1）取x(n)(n=0:10)时，画出x(n)的频谱X(k) 的幅度；（2）将（1）中的x(n)以补零的方式，使x(n)加长到(n:0~100)时，画出x(n)的频谱X(k) 的幅度；

（3）取x(n)(n:0~100)时，画出x(n)的频谱X(k) 的幅度。利用FFT进行谱分析

x(t)?2sin(4?t)?5cos(8?t)3.已知：模拟信号

以t=0.01n(n=0:N-1)进行采样，求N点DFT的幅值谱。 请分别画出N=45; N=50

四川大学电气信息学院 数字信号处理实验报告

实验二 时域采样与频域采样

1. 实验结果和分析 （1）时域采样

(a)Fs=1000Hz2001000(a) FT[xa(nT)],Fs=1000Hzx1(n)0-2000204060幅度500005001000f(Hz)(b) FT[xa(nT)],Fs=300Hzn(b)Fs=300Hz200400x2(n)0-200051015幅度20000100200300n(c)Fs=200Hz200200f(Hz)(c) FT[xa(nT)],Fs=200Hzx3(n)0-20005n10幅度1000050100f(Hz)150200分析：时域采样定理：1、对模拟信号以间隔T进行时域等间隔理想采样，形成的采样信号的频谱是原模拟信号频谱以采样角频率为周期进行周期延拓。2、采样频率必须大于等于模拟信号最高频率的两倍以上，才能使采样信号的 频谱不产生频谱混叠。

由图可见，左边在时域上的采样频率逐渐降低，右边所对应的频域图样的混叠情况由微弱变得越来越大。

（2）频域采样

(a)FT[x(n)]20020(b) 三角波序列x(n)|X(ej?)|100000.5?/?(c) 16点频域采样2001x(n)100

数字信号处理 实验报告

1

实验一 信号（模拟、数字）的输入输出实验

（常见离散信号产生和实现）

一、实验目的

1．加深对常用离散信号的理解；

2．掌握matlab中一些基本函数的建立方法。

二、实验原理 1.单位抽样序列

?(n)??

?1?0n?0n?0

在MATLAB中可以利用zeros()函数实现。

x?zeros(1,N);

x(1)?1;如果?(n)在时间轴上延迟了k个单位，得到?(n?k)即：

?(n?k)??

2．单位阶跃序列

?1?0n?kn?0

n?0?1 u(n)??

n?0?0在MATLAB中可以利用ones()函数实现。

x=ones(1,N)

3．正弦序列

x(n)?Asin(2?fn/Fs??)

在MATLAB中,

n=0:N-1;

x=A*sin(2*pi*f*n/Fs+fai)

2

4．复指数序列

x(n)?r?ej?n

在MATLAB中,

n=0:N-1;

x=r*exp(j*w*n) 5．指数序列

x(n)?an

在MATLAB中,

n=0:N-1;

x=a.

FIR数字滤波器设计

本章知识点：

对于一个离散时间系统H(z)??bn?0Mn?1N-1nz?n,若分母多项式中系数a1?a2???aM?0，

1??anz?n则此系统就变成一个FIR系统H(z)??bn?0N?1nz?n，其中系数b0,b1.?,bN-1即为该系统的单位取样

响应h ( 0 ) , h ( 1 ) ,… h ( N-1 ),且当n > N-1时，h ( n ) = 0。

FIR系统函数H(z) 在Z平面上有N-1个零点，在原点z=0处有N-1个重极点。这类系统不容易取得较好的通带和阻带特性，要想得到与IIR系统类似的衰减特性，则要求较高的H(z)阶次。

相比于IIR系统来说，FIR系统主要有三大突出优点：1）系统永远稳定；2）易于实现线性相位系统；3）易于实现多通带（或多组带）系统。

线性相位FIR滤波器实现的充要条件是：对于任意给定的数值N（奇数或偶数），冲激响应h[n] 相对其中心轴

N?1必须成偶对称或奇对称，此时滤波器的相位特性是线性的，且群延时均为常数 2??N?1。由于h(n) 有奇对称和偶对称两种情况，h(n)的点数N有奇数、偶数之分。因此，h（n）2可以有4种不同的类型，分别对应于4种线性相位FIR数字滤波器：h

《数字信号处理》

实验指导书

--学生用书V2010--

信息与机电工程学院实验中心

2010-04-20

第 1 页 共 25 页

实验一 常见离散信号的MATLAB产生和图形显示

一、实验目的：加深对常用离散信号的理解； 二、实验原理： 1、基础知识：

R1.1 单位样本序列

?[n]???1?0n?0n?0

如果?(n)在时间轴上延迟了k个单位，得到?(n?k)，即：

?1?[n?k]???0R1.2 单位阶跃序列

n?k n?k?1u[n]???0R1.3 指数序列

n?0n?0

x[n]?A?n，其中??e??0?j?0?，A?Aej?，则前式化为

x[n]?Ae?0n?j??0n????Ae?0ncos(?0n??)?jAe?0nsin(?0n??)

R1.4 正弦序列

x[n]?Acos(?0n??)，其中A，?0，?是实数，分别称为正弦序列的振幅、角

频率和初始相位。f0??0/2?称为频率。

2、用到的MATLAB命令 运算符和特殊符号 ： . + - * / .^ ; %

基本矩阵和矩阵控制 i ones pi rand randn 基本函数 cos sin exp imag r