数字信号处理实验指导书(2008)new

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1、数字信号处理实验指导书颜华刘笑楠主编二○○八年三前言目录前言-1-目录-1-实验一信号、系统及系统响应-1-1.1实验目的及要求-1-1.2实验内容-1-1.3实验步骤-1-1.4思考题-3-1.5选做题-3-1.6实验报告要求-3-实验二信号的谱分析-4-2.1实验目的及要求-4-2.2实验内容-4-2.3实验步骤、实验原理及思考题-4-2.4选做题-6-2.5实验报告要求-6-实验三IIR滤波器设计-7-3.1实验目的及要求-7-3.2实验内容-7-3.3实验步骤及实验报告要求-7-3.4选做题-8-3.5实验报告要求-9-实验四FIR滤波器设计-10-4.1实验目的及要求-10-

2、4.2实验原理与方法-10-4.3实验步骤及内容-11-4.4思考题：-12-4.5选做题-12-4.6实验报告要求-12--13-实验一信号、系统及系统响应1.1实验目的及要求1、加深对线时不变系统、时域卷积定理的理解。2、熟悉时域离散系统的时域、频域特性。要求复习线性时不变系统、线性卷积、时域卷积定理、离散系统时域、频域特性、DTFT性质等内容。1.2实验内容1、线性时不变系统响应分析2、离散时间系统的时域、频域特性分析3、时域卷积定理验证1.3实验步骤双击桌面上的matlab图标，进入matlab。将CurrentDictionary改成c:matlabdsp，在matlab

3、命令窗(CommandWindow)中输入dsp1后回车，进入数字信号处理实验一。用鼠标双击要做的实验内容，进入相应实验。实验中会随着实验的进行弹出许多图形显示窗口，并在命令窗中给出新的实验提示！请及时切换到命令窗，根据屏幕提示进行实验。完成一项实验内容后，可输入closeall命令，关闭打开的各图形窗口。1、线性时不变系统响应分析运行线性时不变系统响应分析程序，输入系统单位样值响应h(n)，激励序列x(n)，观察分析离散系统的输出y(n)。使激励序列x(n)有一延时，观察分析y(n)的变化。实验报告中要求：记录并分析以下2种情况的实验结果：(1)h(n)*x(n)(2)h(n)*x(

4、n-3)其中：x(n)=R4(n)，h(n)=d(n)+2d(n-1)+2d(n-2)+d(n-3)实验中请按照提示输入各序列。MATLAB中序列的输入由两部分组成：序列的非零样点（将序列值在方括号中逐个列出，各序列值间用空格或逗号隔开）；非零样点的起始序号。例如：序列序列的非零样点非零样点的起始序号x(n)=R4(n)[1,1,1,1]0h(n)=d(n)+2d(n-1)+2d(n-2)+d(n-3)[1,2,2,1]0x(n-3)[1,1,1,1]3提示：注意线性卷积结果y(n)非零区间与x(n)、h(n)非零区间的关系。注意激励延时引起的输出变化。-13-2、离散时间系统的时域、

5、频域特性分析运行离散时间系统的时域、频域特性分析程序，输入系统函数描述，观察分析系统的幅频特性、相频特性、零极点图、单位样值响应。MATLAB中系统函数描述方法：若系统函数，则当M=N时，H(z)分子多项式系数描述向量B=，分母多项式系数描述向量A=。当M≠N时，给短向量的尾部补零至两向量长度相等。实验报告中要求记录并分析以下几种情况的实验结果（写出系统函数H(z)，H(z)分子、分母多项式系数描述向量B，A,绘出系统的幅频、相频特性）。(1)(p98例题8-22，分别令a1=1/3,-1/3)B=[1,0],A=[1,-1/3](2)B=[1,0],A=[1,1/3](3)B=[1/

6、4,-1/2,1],A=[1,-1/2,1/4])3、时域卷积定理的验证运行卷积定理的验证程序，输入h(n)，x(n)。(1)观察分析h(n)与x(n)的卷积输出y(n)。(2)分析比较幅度谱。(3)令输入x(n)有一个时移，观察以及y(n)有无变化，并分析为什么。提示：DTFT的时移特性。实验报告中要求记录并分析以下几种情况的实验结果：(1)h(n)*x(n)(2)h(n)*x(n+1)其中：h(n)=d(n+1)+2d(n)+2d(n-2)+d(n-3)，x(n)=R5(n)序列的输入方式同前。序列序列的非零样点非零样点的起始序号x(n)=R5(n)[1,1,1,1,1]0h(n)

7、=d(n+1)+2d(n)+2d(n-2)+d(n-3)[1,2,0,2,1]-1x(n+1)[1,1,1,1,1]-1-13-1.4思考题1、简述线性卷积结果y(n)的非零区间与x(n)、h(n)非零区间的关系？激励x(n)延时时输出如何变化？2、简述系统函数零极点分布与系统幅频特性间的对应关系。3、y(n)=x(n)*h(n)，当输入x(n)有一时移时y(n)与有无变化，并说明为什么？实验报告要求：简述实验目的及实验原理，记录实验现象并对所