数字信号处理实验指导

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1、西安工业大学北方信息工程学院《数字信号处理》课程实验指导实验一有限长序列的线性卷积的计算（参考实验学时：1学时）一、实验目的1、掌握有限长序列线性卷积的编程计算原理，并能利用C语言或Matlab编写算法程序进行实现；2、学会线性卷积函数的使用方法，并能利用其计算有限长序列的线性卷积。二、实验内容及步骤1、复习有限长序列线性卷积的算法原理，并掌握其编程实现方法。2、用Matlab生成两个有限长序列，其中：，分别显示序列的图形。3、编写有限长序列线性卷积算法程序计算与的卷积，结果令为，即，绘制的图形。（注：有限

2、长序列线性卷积算法原理参看教材12—13面）。4、利用matlab的conv函数计算与的卷积，结果令为即，绘制的图形。5、将绘制在一幅图上，将步骤2、3、4所得到的结果进行对比分析，并检验算法程序的正确性。三、实验基本原理与方法若序列和序列均是有限长序列，其中的有限区间为[,]，的有限区间为[,]，两者之间的卷积可按如下的方法进行计算：第一步：确定的有限区间为[,37西安工业大学北方信息工程学院《数字信号处理》课程实验指导]，这一步的工作是为了决定中的哪些序列值要计算，因为区间外的序列值都是0，无须计算。第

3、二步：把和的有限区间都变为0开始。第三步：利用计算序列值。计算的=0,1,2,……,，所对应的，，……，。求一个序列值时，乘加运算的结束标志是的。第四步：把的序号由0开始变为由开始，其它序号依次变为，,…,直到为止，就是真正的输出序列y(n)。四、实验要求本实验的实验要求如下：1、独立完成实验，并进行结果分析；2、将实验内容的2、3、4编写为一个程序（M文件），图形分一栏从上到下顺次显示。五、思考题1、无限长序列线性卷积的实现能否利用直接编程计算，为什么？2、试从区间端点及长度两方面总结有限长序列线性卷积的

4、结果序列的非零值区间与做卷积的两个有限长序列非零值区间的关系。六、实验报告要求1、独立完成实验报告并进行结果分析。2、简单介绍实验目的及实验原理。3、对实验过程中所得到的结果和图形进行分析，总结实验结论和问题。4、实验报告要求附源程序（包括比较详细的注释）和实验结果、图形。37西安工业大学北方信息工程学院《数字信号处理》课程实验指导5、简要回答思考题。七、实验用参考程序%产生序列x1(n)和x2(n)，绘制图形A=[111];na=[1:3];B=[222];nb=[0:2];subplot(411);st

5、em(na,A);title('x1(n)');subplot(412);stem(nb,B);title('x2(n)');%编程直接计算x1(n)与x2(n)的线性卷积ncb=na(1)+nb(1);nce=na(length(A))+nb(length(B));nc1=[ncb:nce];C1=[zeros(1,nce-ncb+1)];fori=0:length(A)+length(B)-2forj=0:length(A)-1if((i-j>=0)&(i-j+1<=length(B)))C1(i+1)

6、=C1(i+1)+A(j+1)*B(i-j+1);endendendsubplot(413);stem(nc1,C1);title('c1(n)');%利用conv函数计算x1(n)与x2(n)的线性卷积C2=conv(A,B);37西安工业大学北方信息工程学院《数字信号处理》课程实验指导nc2=[ncb:nce];subplot(414);stem(nc2,C2);title('c2(n)');实验用参考程序代码的运行结果如图1.1所示，本实验的编程可参考此代码进行。图1.1实验用参考程序运行结果37西安

7、工业大学北方信息工程学院《数字信号处理》课程实验指导实验二连续时间信号的采样及采样定理（参考实验学时：2学时）一、实验目的1、掌握连续时间信号离散化的方法（即采样），并能利用Matlab编程加以实现；2、掌握连续时间傅立叶变换、离散时间傅立叶变换的计算机实现方法，能够利用傅立叶变换的方法对连续时间信号、离散时间信号进行频谱的分析；3、熟悉连续时间信号经理想采样前后的频谱变化关系，加深对时域采样定理的理解。二、实验基本原理与方法采样是连续时间信号数字化处理的第一个关键环节。对采样过程的研究不仅可以了解采样前后

8、信号时域和频域特性发生的变化以及信号信息不丢失的条件，而且可以加深对傅立叶变换、Z变换和序列傅立叶变换之间关系的理解。对一个连续时间信号进行理想采样的过程可以用下面的公式来表示：其中为的理想采样，为周期冲激脉冲。理想采样信号的傅立叶变换可以表示为：上式表明，采样信号的频谱是连续时间信号频谱的周期延拓，其延拓周期为采样角频率。采样前后信号的频谱示意图参看教材1.6节。只有满足采样定理时，才不会发生频率混叠失真。对信