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时间:2018-10-30
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1、深圳大学实验报告课程名称:数字信号处理实验实验项目名称:实验4学院:信息工程学院专业:电子信息指导教师:陈佳义报告人:学号:班级实验时间:11.12实验报告提交时间:11.18教务处制实验目的与要求.•、实验目的1)学4、感受和理解数宁•序列的离散傅立叶变换(DFT)的圆周共轭对称性质。2)学习、感受和理解数字序列的阏周卷积和线性卷积之间的关系。3)学AI、感受和理解由DFT实现线性卷积和线性相关的原理及过程。二、数字信号的离散傅立叶变换DFT1.DFT圆周共轭对称性与DTFT的共轭对称性类似,序列的DFT具奋岡周共轭对称的性质,对应关系如下:序列DFTx(n)<^>Re[x⑻]«>Xep
2、(k);Im[x⑻]oXo人k、x印⑻oRe[耶)]利用DFT糾周;R•轭对称的性质会减少实序列DFT的计算S,木实验中冇相应的任务进行验证。2.岡周卷积与线性卷积的关系N点圆周卷积与线性卷积的定义分別如下:Hi!/>•N-X⑻二小)®么⑻=[E-”o)uw=0N-l=[[x2(m)x>-m))U/7)=枫3、利用上述方法通过Matlab编程实现计算两个序列的DFT;2)Matlab编程分别计算两个序列的DFT,与1)得到的结果进行比较;其屮,DFT计算可以参考实验3屮的matlab程序,或者可以用matlab屮fft()函数实现。x=l:5xpeoridic=repmat(x,[1,3])n=-5:9xpeoridicreversed=f1ipir(xpeoridic)-fliplr(n)xN_n=xpeoridicreversed(end-5:end-1)figuresubplot(311)stem(0:4,x,’.’)axis([-1010-0.16])titleCx(n)’)subplo4、t(312)stem(n,xpeoridic,’.’)axis([-1010-0.16])titleCPeoridicsequcncyfromx(n),)subplot(313)stem(-fliplr(n),xpeoridicreversed,’.’)axis([-1010-0.16])line([~0.11],[~eps5])line([4.14.1],[~eps5])title(,ReversedversionofthePeoridicsequency’)pauseclcxxN_nxepn=(x+xN_n)/2xopn=(x-xN_n)/2xepn+xopnX二fft(x)Xc=ff5、t(xcpn)Xo=fft(xopn)realpartdifference=Xe-real(X)imaginarypartdiff二Xo-j氺imag(X)实验4-2圆周卷积与线性卷积的关系:在Matlab的editor會门中建立一个.m程序文件,将下面的语句拷W其中,并运行,出现图4-1所示图形:%%线性卷积与圆周卷积clc;clearxn=[11l];%inxlhn=[4141005];%inx2Nl=lcngth(xn);N2=length(hn);N=11;%Nnumberxl=[xnzeros(l,N-Nl)];x2=[hnzeros(l,N-N2)];cirfun=cconv(6、xl,x2,N);%matlabtl带函数计算x2=fliplr(x2);fork=l:Nx2=[x2(N)x2(l:N-l)];ex12(k)=sum(x1.*x2);endfigure(l)stem(0:(N-l),cxl2)xlabelfn)ylabel(’y(n)’)gridontitle(’序列圆周卷积(自编算法)•)figure(2)stem(0:(N-1),cirfun)xlabelCn’)ylabcl(’y(n)’)gridontitle(’序列阑周卷积、(函数计算)•)lincon=conv(xn,hn);figure(3)stem(0:(Nl+N2-2),lincon)7、xlabelfn’)ylabel(’yj(n)’)gridontitlef序列线性卷积’)序列H周卷积(函数计算)序列线性卷积完成下面任务:1)读懂程序,画出上述程序的程序流程图;2)理解程序中for循环语句部分的算法原理,说明其功能并图示其筇法原理;选作:自行换另外方法实现此for循环语句功能。3)观察阁4-1结果,对比两种实现圆周卷积方法的结果,并与线性卷积结果对比,说明艽中对应关系。4)改变参数,铋柄:两个序列的K
3、利用上述方法通过Matlab编程实现计算两个序列的DFT;2)Matlab编程分别计算两个序列的DFT,与1)得到的结果进行比较;其屮,DFT计算可以参考实验3屮的matlab程序,或者可以用matlab屮fft()函数实现。x=l:5xpeoridic=repmat(x,[1,3])n=-5:9xpeoridicreversed=f1ipir(xpeoridic)-fliplr(n)xN_n=xpeoridicreversed(end-5:end-1)figuresubplot(311)stem(0:4,x,’.’)axis([-1010-0.16])titleCx(n)’)subplo
4、t(312)stem(n,xpeoridic,’.’)axis([-1010-0.16])titleCPeoridicsequcncyfromx(n),)subplot(313)stem(-fliplr(n),xpeoridicreversed,’.’)axis([-1010-0.16])line([~0.11],[~eps5])line([4.14.1],[~eps5])title(,ReversedversionofthePeoridicsequency’)pauseclcxxN_nxepn=(x+xN_n)/2xopn=(x-xN_n)/2xepn+xopnX二fft(x)Xc=ff
5、t(xcpn)Xo=fft(xopn)realpartdifference=Xe-real(X)imaginarypartdiff二Xo-j氺imag(X)实验4-2圆周卷积与线性卷积的关系:在Matlab的editor會门中建立一个.m程序文件,将下面的语句拷W其中,并运行,出现图4-1所示图形:%%线性卷积与圆周卷积clc;clearxn=[11l];%inxlhn=[4141005];%inx2Nl=lcngth(xn);N2=length(hn);N=11;%Nnumberxl=[xnzeros(l,N-Nl)];x2=[hnzeros(l,N-N2)];cirfun=cconv(
6、xl,x2,N);%matlabtl带函数计算x2=fliplr(x2);fork=l:Nx2=[x2(N)x2(l:N-l)];ex12(k)=sum(x1.*x2);endfigure(l)stem(0:(N-l),cxl2)xlabelfn)ylabel(’y(n)’)gridontitle(’序列圆周卷积(自编算法)•)figure(2)stem(0:(N-1),cirfun)xlabelCn’)ylabcl(’y(n)’)gridontitle(’序列阑周卷积、(函数计算)•)lincon=conv(xn,hn);figure(3)stem(0:(Nl+N2-2),lincon)
7、xlabelfn’)ylabel(’yj(n)’)gridontitlef序列线性卷积’)序列H周卷积(函数计算)序列线性卷积完成下面任务:1)读懂程序,画出上述程序的程序流程图;2)理解程序中for循环语句部分的算法原理,说明其功能并图示其筇法原理;选作:自行换另外方法实现此for循环语句功能。3)观察阁4-1结果,对比两种实现圆周卷积方法的结果,并与线性卷积结果对比,说明艽中对应关系。4)改变参数,铋柄:两个序列的K
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