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1、数字信号处理实验课内容使用班级:09050741、09050742一、实验要求1、每个实验完成一份实验报告(必须交);2、实验报告内容包括:实验目的、实验原理、实验过程、实验结果及分析、实验体会;3、报告中要求:格式统一、图表清晰,如果有公式一定要用公式编辑器编写;4、实验报告不能有雷同7附:封面格式数字信号处理实验报告实验一:频谱分析与采样定理班级:姓名:学号:7二、实验内容实验一频谱分析与采样定理一、实验目的1.观察模拟信号经理想采样后的频谱变化关系。2.验证采样定理,观察欠采样时产生的频谱混叠现象3.加深对DFT算法原理和基本性质的理解4.熟悉FFT算法原理和FFT的应用二、实验原
2、理根据采样定理,对给定信号确定采样频率,观察信号的频谱三、实验内容和步骤实验内容在给定信号为:1.x(t)=cos(100*π*at)2.x(t)=exp(-at)3.x(t)=exp(-at)cos(100*π*at)其中a为实验者的学号,记录上述各信号的频谱,表明采样条件,分析比较上述信号频谱的区别。实验步骤1.复习采样理论、DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容。2.复习FFT算法原理和基本思想。3.确定实验给定信号的采样频率,编制对采样后信号进行频谱分析的程序四、实验设备计算机、Matlab软件五、实验报告要求1.整理好经过运行并证明是正确的程序,并且加上详细的注释。2.
3、对比不同采样频率下的频谱,作出分析报告。实验二卷积定理一、实验目的通过本实验,验证卷积定理,掌握利用DFT和FFT计算线性卷积的方法。二、实验原理时域圆周卷积在频域上相当于两序列DFT的相乘,因而可以采用FFT的算法来计算圆周卷积,当满足时,线性卷积等于圆周卷积,因此可利用FFT计算线性卷积。7三、实验内容和步骤1.给定离散信号和,用图解法求出两者的线性卷积和圆周卷积;2.编写程序计算线性卷积和圆周卷积;3.比较不同列长时的圆周卷积与线性卷积的结果,分析原因。四、实验设备计算机、Matlab软件五、实验报告要求1.整理好经过运行并证明是正确的程序,并且加上详细的注释。2.给出笔算和机算结
4、果对照表,比较不同列长时的圆周卷积与线性卷积的结果对照,作出原因分析报告。3.结出用DFT计算线性卷积的方法。实验三IIR滤波器设计实验一、实验目的1.学习模拟-数字变换滤波器的设计方法2.掌握双线性变换滤波器的设计方法3.掌握实现数字滤波的具体方法。二、实验要求1.用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为:在通带内频率低于0.2π时,最大衰减小于1dB;在阻带内[0.3π,π]频率区间上,最小衰减大于15dB.2.0.02π为采样间隔,打印出数字滤波器在频率区间[0,π/2]上的频率响应特性曲线。3.用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列进行仿真滤波处理,观
5、察总结滤波作用与效果附:心电图采样序列x(n)人体心电图信号在测量过程中往往受到工业高频干扰,所以必须经过低通滤波处理后,才能作为判断心脏功能的有用信息。下面给出一实际心电图信号采样序列样本x(n),其中存在高频干扰。在实验中以x(n)作为输入序列,滤除其中的干扰成分。{x(n)}={-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0
6、}三、实验设备计算机、Matlab软件四、实验报告要求1.给出详细的滤波器设计说明书;2.整理好经过运行并证明是正确的程序并且加上详细注释;3.用所设计的滤波器对心电信号进行滤波,打印滤波后的波形;7实验四FIR滤波器设计实验一、实验目的1.熟悉滤波器的计算机仿真方法2.掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。3.解各种窗函数对滤波特性的影响二、实验要求1.设计一线性相位FIR低通滤波器滤波器,给定抽样频率为Ωs=3π×104(rad/s),通带截止频率为Ωp=3π×103(rad/s),阻带起始频率为Ωst=6π×103(rad/s),阻带衰减比小于50dB。2.选择不同的窗函
7、数设计该滤波器,观察其频率响应函数有什么变化三、实验设备计算机,Matlab软件四、实验报告要求1.给出详细的滤波器设计说明书;2.整理好经过运行并证明是正确的程序并且加上详细注释;3.打印不同窗函数设计滤波器的幅频特性。;7三、常用命令傅里叶变换:fft、fftshift、ifft、ifftshift卷积:convIIR滤波器的设计1、Buttord巴特沃思模拟滤波器阶数的获得[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs,