数字信号处理实验教案

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1、数字信号处理实验教案信息工程学院-通信工程教研室数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程，为深入掌握课程内容，最好在学习理论的同时，做习题和上机实验。上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论，而且能锻炼同学们的独立解决问题的能力。本讲义在第三版的基础上编写了五个实验，前2个实验属基础性的验证性实验，第3、4、5个实验属基本应用综合性实验。实验一离散时间信号的MATLAB实现实验二线性卷积与循环卷积的原理及应用实验三频率采样定理实验四离散系统的因果性和稳定性及频率响应特性实验五基于MATLAB的快速傅里叶变换根据教学进度，理论课结束后进行相关实验。实

2、验一时域离散信号的产生一实验目的(1)了解常用的时域离散信号及其特点。(2)掌握MATLAB产生常用时域离散信号的方法。二实验内容(1)编写程序，产生下列离散序列：A.f(n)=δ(n)(-3

3、4kHz的频率对连续信号进行采样，试显示原连续信号和采样获得的离散信号波形。三实验步骤(1)在matlab命令窗口中逐行输入下列语句>>n1=-3;n2=4;n0=0;%在起点n1、终点n2的范围内，于n0处产生冲激>>n=n1:n2;%生成离散信号的时间序列>>x=[n==n0];%生成离散信号x(n)>>stem(n,x,'filled');%绘制杆状图，且圆心处用实心圆表示>>title('单位脉冲序列');>>xlabel('时间（n）');ylabel('幅度x（n）');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足

4、题干所述条件，产生了f(n)=δ(n)，(-3>n1=16;a=0.1;w=1.6*pi;>>n=0:n1;>>x=exp((a+j*w)*n);>>subplot(2,1,1),stem(n,real(x));%在指定位置描绘图像>>title('复指数序列的实部');>>subplot(2,1,2),stem(n,imag(x));>>title('复指数序列的虚部');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足题干所述条件，产生了f(n)=e(0.1+

5、j1.6π)n，(0>f=50;Um=1;nt=2;%输入信号频率、振幅、显示周期>>N=16;T=1/f;%N为信号一个采样周期的采样点数，T为信号周期>>dt=T/N;%采样时间间隔>>n=0:nt*N-1;%建立离散时间的时间序列>>tn=n*dt;%确定时间序列样点在时间轴上的位置>>f=Um*sawtooth(2*f*pi*tn)+1;>>subplot(2,1,1),stem(tn,f);%显示经采样的信号>>title('离散信号');>>subplot(2,1,2),plo

6、t(tn,f);%显示原连续信号>>title('连续信号');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足题干所述条件，显示了原连续信号和采样获得的离散信号波形(4)在matlab命令窗口中逐行输入下列语句>>f=200;Um=1;nt=2;%输入信号频率、振幅、显示周期>>Fs=4000;N=Fs/f;T=1/f;%输入采样频率、求采样点数N、T为信号周期>>dt=T/N;%采样时间间隔>>n=0:nt*N-1;%建立离散时间的时间序列>>tn=n*dt;%确定时间序列样点在时间轴上的位置>>f=Um*sin(2*f*pi

7、*tn);>>subplot(2,1,2),plot(tn,f);%显示原连续信号>>title('连续信号');>>subplot(2,1,1),stem(tn,f);%显示经采样的信号>>title('离散信号');在上述语句输入完成之后，敲击回车键，弹出图形窗口，显示出如下图形，即已经满足题干所述条件，显示了原连续信号和采样获得的离散信号波形四思考题(1)如何在matlab下生产f(n)=3sin(nπ/4)(0

8、握两种卷积的原理和两者的异同。（2）掌握MATLAB