【】DSP实验指导书

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1、DSP实验指导书DSP实验指导书实验1抽样定理%1.实验目的了解电信号的采样与恢复原理。验证采样定理。%1.实验仪器实验室：信号与系统实验室设备：THSCC-1信号与系统实验箱一台。示波器一台。%1.实验内容将连续的时间信号进行采样，观察采样后的离散时间信号波形。将离散时间信号恢复，观察恢复后的信号，并与原信号进行比较。改变采样频率，观察采样后的离散时间信号波形。观察恢复后的信号，并与原信号进行比较。连续改变采样频率，观察采样后的离散时间信号波形。观察恢复后的信号，并与原信号进行比较，从失真到开始不失真，确定最低的采样频率fs(t)o%1.实验步骤：(1)按下正弦波和f2波

2、段开关,从实验箱输出一个100Hz~300Hz、幅度为IV的正弦波f(t),加到采样器的输入端f(t)o(2)用双踪示波器分别观察输入f(t)与采样信号S(t)的波形。并测量出频率(或周期)。(3)用双踪示波器分別观察离散信号fs(t)与恢复信号f，(t)的波形，比校异同Z处。(1)用双踪示波器分别观察输入信号f(t)与恢复信号f，(t)的波形，比较异同之处。(2)调节采样频率旋钮改变采样频率fs(t),直到f'(t)失真。反向调节采样频率旋钮改变采样频率fs(t),直到f，(t)开始不失真(即输入信号f(t)与恢复信号f'(t)相同)，使恢复的止弦波信号f'(t)处于刚好

3、不失真的临界点。测量出此时离散信号S(t)的频率(或周期)，记录该fs(t)值，即为实际的最低的不失真采样频率fs(t)o(3)用三和波或其它波重复上述实验。-1-%1.实验报告：1•绘制出实验的原理图。写出实验目的与步骤。2.绘制出实验的f(t)、fs(t)、f'(t)波形。分析各波形结果。3•测出最低的采样频率fs(t)o4•思考题:按抽样定理:fs>=2fmax(t),即可不失真还原,实际测出的最低的采样频率fs(t)远大于理论值2fmax(t),为什么？5•恢复信号时失真产生的原因是什么？实验2离散傅里叶变换及其快速算法例1：对连续的单一频率周期信号按采样频率和N=

4、16,观察其DFT结果的幅度谱。解此时离散序列釆样,截取长度N分别选N=20,即28。用MATLAB计算并作图,函数fft用于计算离散傅里叶变换DFT,程序如下：k=8;Nl=20；nl=[0:l:Nl-l];xal=sin(2*pi*nl/k);subplot(2,2,1)plot(nl,xal)xlabel('t/T，);ylabel('x(n)');xkl=fft(xal);xkl=abs(xkl);subplot(2,2,2)stem(nl,xkl)xlabel('k'):ylabel('X(k)');N2=16；n2=[0:l:N2-l];xa2二sin(2*pi

5、*n2/k);subplot(2,2,3)plot(n2,xa2)xlabel('t/T');ylabcl('x(n)');xk2=fft(xa2);xk2=abs(xk2);subplot(2,2,4)stem(n2,xk2)xlabel('k'):ylabel('X(k)');计算结果如图，Q)和(b)分别是N=20时的截取信号和DFT结果，由于截取了两个半周期，频谱出现泄漏；(c)和(d)分别是N=16时的截取信号和DFT结果，由于截取了两个整周期，得到单一谱线的频谱。上述频谱的误差主要是由于时域屮对信号的非整周期截断产生的频谱泄漏。2-实验3离散卷积（1）线性卷积例

6、：y二x*hx=[l232];h二[1111；%'线性卷积'y=conv(x,h);N=length(y)-1;n=0:1:N;stem(n,y);titleC线性卷积结果')；xlabel('(nY);ylabel(，线性卷积y(n)');(2)FFT卷积xl=[l232];x2=[l11];Nl=length(xl);N2=length(x2);N二N1+N2-1;%'卷积'Xl=fft(xl,N);X2=fft(x2,N);Y=X1.*X2;%点乘：频谱对应元索相乘y=ifft(Y,N);n二0:1:N-1;stem(n,y);titleCFFT线性卷积结果');yl

7、abel('卷积');(2)圆周卷积%定义函数,单独保存cirshiftd.m%位移函数functionxm=cirshiftd(x,m,N);n=[0:l:N-l];xm=x(mod(n-m,N)+l);-3-%'圆周卷积’圆周卷枳调川xl=[l232];x2=[l11];%步骤1定义长度N=lcngth(xl)+length(x2)~l;%N=8;%步骤2.配置序列周期、氏度为Nxl=[xl,zeros(l,N-length(xl))];x2=[x2,zeros(1,N~length(x2))];%步骤3。反转