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1、西南交通大学信号处理原理实验报告学院:信息科学与技术学院任课教师:张翠芳姓名:周金泽学号:2014112227班级:物联网一班37目录一、信号与系统实验部分2实验一:连续时间信号的采样21.实验目的22.实验步骤23.实验内容24.思考题8实验二:由样本序列重构连续时间信号81.实验目的82.实验步骤93.实验内容94.思考题:125.实验总结12二、数字信号处理实验部分13实验一:系统响应及系统稳定性131.实验目的132.实验原理与方法133.实验内容及步骤144.思考题14实验二:频域采样181.实验目的182.实验原理与方法1
2、83.实验内容及步骤194.思考题21实验三:用FFT对信号作频谱分析221.实验目的222.实验原理223.实验步骤及内容224.思考题27实验四:IIR数字滤波器设计及软件实现281.实验目的28372.实验原理283.实验内容及步骤284.思考题32实验五:FIR数字滤波器设计与软件实现331.实验目的332.实验内容及步骤333.思考题364.实验总结36一、信号与系统实验部分实验一:连续时间信号的采样1.实验目的进一步加深对采样定理和连续信号傅立叶变换的理解。2.实验步骤1.复习采样定理和采样信号的频谱2.熟悉如何用MATL
3、AB语言实现模拟信号表示3.根据提供的例子程序,按照要求编写实验用程序;3.实验内容(1)通过例一熟悉用MATLAB语言实现描绘连续信号的频谱的过程,并在MATLAB语言环境中验证例1的结果;例1:令,求出并绘制其付利叶变换。%模拟信号Dt=0.00005;t=-0.005:Dt:0.005;xa=exp(-1000*abs(t));%连续时间傅立叶变换37Wmax=2*pi*2000;K=500;k=0:1:K;W=k*Wmax/K;Xa=xa*exp(-j*t'*W)*Dt;Xa=real(Xa);W=[-fliplr(W),W(
4、2:501)];%频率从-WmaxtoWmaxXa=[fliplr(Xa),Xa(2:501)];%Xa介于-Wmax和Wmax之间subplot(1,1,1)subplot(2,1,1);plot(t*1000,xa);xlabel('t毫秒');ylabel('xa(t)');title('模拟信号')subplot(2,1,2);plot(W/(2*pi*1000),Xa*1000);xlabel('频率(单位:Hz)');ylabel('Xa(jW)*1000')title('连续时间傅立叶变换')运行结果:37(2)仿照例2
5、用MATLAB语言实现对连续信号的采样;并验证采样定理。例2:为了研究采样对频域各量的影响,这里用两个不同的采样频率对例1中的进行采样。a.以样本/秒采样得到。求并画出。b.以样本/秒采样得到。求并画出。%模拟信号Dt=0.00005;t=-0.005:Dt:0.005;xa=exp(-1000*abs(2*t));%离散时间信号Ts=0.0002;n=-25:1:25;x=exp(-1000*abs(2*n*Ts));%离散时间傅立叶变换K=500;k=0:1:K;w=pi*k/K;X=x*exp(-j*n'*w);X=real(X
6、);w=[-fliplr(w),w(2:K+1)];X=[fliplr(X),X(2:K+1)];subplot(1,1,1)subplot(2,1,1);plot(t*1000,xa);xlabel('t毫秒');ylabel('x1(n)');title('离散信号');holdonstem(n*Ts*1000,x);gtext('Ts=0.2毫秒');holdoffsubplot(2,1,2);plot(w/pi,X);xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('X1(w)');title('离散时间傅立叶变换');
7、运行结果:37%模拟信号Dt=0.00005;t=-0.005:Dt:0.005;xa=exp(-1000*abs(t));%离散时间信号Ts=0.001;n=-5:1:5;x=exp(-1000*abs(2*n*Ts));%离散时间傅立叶变换K=500;k=0:1:K;w=pi*k/K;X=x*exp(-j*n'*w);X=real(X);w=[-fliplr(w),w(2:K+1)];X=[fliplr(X),X(2:K+1)];subplot(1,1,1)subplot(2,1,1);plot(t*1000,xa);xlabel
8、('t毫秒');ylabel('x2(n)');title('离散信号');holdonstem(2*n*Ts*1000,x);gtext('Ts=1毫秒');holdoffsubplot(2,1,2);plot(w/p