实验指导书信号分析与处理（页）

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1、《信号分析与处理》实验指导书朱铮涛周琦广东工业大学信息工程学院二0年三月印刷实验一基本信号的产生和时频域抽样实验3实验二连续和离散系统分析16实验三用FFT实现谱分析实验28实验四IIR数字滤波器设计和应用33实验五FIR数字滤波器设计和应用47实验六信号的幅度调制和解调实验51实验项目名称：基本信号的产生和时频域抽样实验实验项目性质：普通实验所属课程名称：信号分析与处理实验计划学时：2一、实验目的1学习使用matlab产生基本信号波形、实现信号的基本运算2熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系，加深对时域采样定理的理解；3加深理解频谱离散化过程中的数学概念和物理概念，学握频

2、域抽样定理的基本内容。二、实验内容和要求1用Matlab产生以下序列的样本，并显示其波形：(a):x(/j)=(0.9)ncos(0.2^n+^/3),0

3、所得离散时间信号x/n]的傅里叶变换X肿)；(b)：分别针对(b)中采样所得离散时间信号xjn]和xa2[n],重建出对应的连续时间信号心⑴和xa2(t),并分别与原连续时间信号心(t)进行比较；根据抽样定理(即Nyquist定理)的知识，说明采样频率对信号重建的影响。3已知序列x[k]={l,l,l；k=O,1,2},对其频谱X(严)进行抽样，分别取22,3,10,观察频域抽样造成的混叠现象。4、A编制实验用主程序及相应子程序。①信号产生子程序，用于产生实验中要用到的下列信号序列：a.采样信号序列：对下面连续宜号：_xa(t)=Ae_atsin(Qot)u(t)进行米样，可得

4、到米样序列xa(n)-xa(nT)-Ae-anTsin(QonT)u(n),0Wn〈50其屮A为幅度因子，a为衰减因子，0。是模拟角频率，T为采样间隔。这些参数都要在实验过程中由键盘输入，产生不同的xa(t)和xa(n)ob.单位脉冲序列：xb(n)=6(n)c.矩形序列：xc(n)=Rn(n),N=10②系统单位脉冲响应序列产生子程序。本实验要用到两种FIR系统。a.ha(n)=R10(n);b.hb(n)二5(n)+2.55(nT)+2.55(n-2)+5(n~3)③有限长序列线性卷积子程序，用于完成两个给定长度的序列的卷积。可以直接调用MATLAB语言中的卷积函数conv

5、oconv用于两个有限长度序列的卷积，它假定两个序列都从n=0开始。调用格式如下：y二conv(x,h)其中参数x和y是两个已赋值的行向量序列。给出主程序流程框图如卜'o4、B•调通并运行实验程序，完成下述实验内容：①分析采样序列的特性。产生采样信号序列x'n),使A=444.128,a=50岳，=5。迈7TOa.取米样频率fs二1kHz,即T=1ms。观察所彳导米样xjn)的0苗频特性

6、X(eJW)

7、和图中的

8、Xa(jQ)

9、在折叠频率附近有无明显差别。应当注意，实验中所得频谱是用序列x/n)的傅里叶变换公式求得的，所以在频率度量上存在关系：w=QT,w为数字频率，Q为模拟频率

10、。b.改变采样频率，fs二300Hz,观察

11、X(严)

12、的变化，并做记录(打印曲线)；进一步降低采样频率，fs二200IIZ,观察频谱混叠是否明显存在,说明原因，并记录(打印)这时的1X(严)

13、曲线。①时域离散信号、系统和系统响应分析。a.观察信号xjn)和系统hb(n)的吋域和频域特性；利用线性卷积求信号xb(n)通过系统hb(n)的响应y(n),比较所求响应y(n)和hb(n)的时域及频域特性，注意它们之间有无差别，绘图说明，并用所学理论解释所得结果。b.观察系统h'n)对信号Xc(n)的响应特性。②卷积定理的验证。将实验②中的信号换成xjn),使a=0.4,Q()=2.07

14、34,A=l,T=lo重复实验②a,打印

15、Y(eZ)

16、曲线。实验-屮第四题的主程序框图三、实验主要仪器设备和材料装有Matlab软件的计算机四、实验方法、步骤及结果测试实验方法：编程，上机调试，分析实验结果;步骤：编辑程序，并观察和应的吋频域波形五、实验报告要求1）简述实验原理及冃的。2）结合实验屮内容和实验结果，将实验结果与理论结果比较，并根据思考题对实验结果进行分析说明。六、思考题1、信号卷积与系统输出信号的关系?2、连续信号抽样，抽样频率一般为多少，在实际应用中，为何一般选取抽样频率九