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Matlab数字信号处理实验报告.doc26页

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数字信号处理实验报告

基础实验篇

实验一离散时间系统及离散卷积

实验原理

利用Matlab软件计算出系统函数的零极点分布、单位脉冲响应和系统频率响应等的图像并于笔算结果进行比较，找出异同。编译合适程序能计算取值范围不同的离散卷积。

实验目的

(1)熟悉MATLAB软件的使用方法。

(2)熟悉系统函数的零极点分布、单位脉冲响应和系统频率响应等概念。

(3)利用MATLAB绘制系统函数的零极点分布图、系统频率响应和单位脉冲响应。

三、实验步骤

(1)自编并调试实验程序，并且，给实验程序加注释；

(2)按照实验内容完成笔算结果；

(3)验证计算程序的正确性，记录实验结果。

(4)至少要求一个除参考实例以外的实验结果，在实验报告中，要描述清楚实验结果对应的系统，并对实验结果进行解释说明。

四、实验源程序及实验结果

实验1-1运行结果xlabel(‘n’);

ylabel(‘h(n)’);

figure(2)

[z,p,g]=tf2zp(b,a);

zplane(z,p)

title(‘零极点’);

function [x,n]=chongji(n1,n2)

n=[n1:n2];

x=[n==0];

function shiyan1()

a=[1,-1,0.9];

b=1;

x=chongji(-20,120);

n=-20:120;

h=filter(b,a,x);

figure(1)

stem(n,h);

title(‘冲击响应’);

实验1-2运行结果b=[0.0181,0.0543,

0.0543,0.0181];

a=[1.000,-1.76,

1.1829,-0.2781];

w=pi*freqspace(500);

H=freqz(b,a,w);

MH=abs(H);

AH=angle(H);

subplot(2,1,1);

plot(w/pi,MH);

grid;

axis([0,1,0,1]);

xlabel(‘w(pi)’);

ylabel(‘|H|’);

title(‘幅度、相位响应’);

subplot(2,1,2);

plot(w/pi,AH);

grid;

xlabel(‘w(pi)’);

ylabel(‘angle(H)’);

实验1-3运行结果n=0:30;

%输入x(n)和冲激响应h(n)

x=zeros(1,length(n));

h=zeros(1,length(n));

x([find((n>=0)&(n<=4))])=1;

h([find((n>=0)&(n<=8))])=0.5;

figure(1)

subplot(3,1,1);

stem(n,x);

axis([0,30,0,2]);

title(‘输入序列’);

xlabel(‘n’);

ylabel(‘x(n)’);

subplot(3,1,2);

stem(n,h);

axis([0,30,0,2]);

title(‘冲激响应序列’);

xlabel(‘n’);

ylabel(‘h(n)’);

%输出响应

y=conv(x,h);

subplot(3,1,3);

n=0:length(y)-1;

stem(n,y);

title(‘输出响应’);

xlabel(‘n’);

ylabel(‘y(n)’);

实验二离散傅立叶变换与快速傅立叶变换

实验原理

对有限长序列使用离散Fouier变换(DFT)可以很好的反映序列的频谱特性，而且易于用快速算法在计算机上实现，当序列x(n)的长度为N时，它的DFT定义为

反变换为

??有限长序列的DFT是其Z变换在单位圆上的等距采样，或者说是序列Fourier变换的等距采样，因此可以用于序列的谱分析。

??FFT是为了减少DFT运算次数的一种快速算法。它是对变换式进行一次次分解，使其成为若干较短序列的组合，从而减少运算量。常用的FFT是以2为基数的，其长度。它的效率高，程序简单，使用非常方便，当要变换的序列长度不等于2的整数次方时，为了使用以2为基数的FFT，可以用末位补零的方法，使其长度延长至2的整数次方。

??用FFT可以实现两个序列的圆周卷积。在一定的条件下，可以使圆周卷积等于线性卷积。一般情况，设两个序列的长度分别为N1和N2，要使圆周卷积等于线性卷积的充要条件是FFT的长度

N≥N1＋N2

对于长度不足N的两个序列，分别将他们补零延长到N。

二、实验目的

加深理解离散傅立叶变换及快速傅立叶变换概念；

学会应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法；

研究如何利用FFT程序分析确定性时间连续信号；

熟悉应用FFT实现两个序列的

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