数字信号处理实验报告.doc

《数字信号处理实验报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.目录实验1离散时间信号的频域分析-----------------------2实验2FFT算法与应用-------------------------------7实验3IIR数字滤波器的设计------------------------12实验4FIR数字滤波器的设计------------------------17范文..实验1离散时间信号的频域分析一．实验目的信号的频域分析是信号处理中一种有效的工具。在离散信号的时域分析中，通常将信号表示成单位采样序列（n）的线性组合，而在频域中，将信号表示成复变量e

2、或e的线性组合。通过这样的表示，可以将时域的离散序列映射到频域以便于进一步的处理。在本实验中，将学习利用MATLAB计算离散时间信号的DTFT和DFT,并加深对其相互关系的理解。二、实验原理(1)DTFT和DFT的定义及其相互关系。序列x(n)DTFT定义为=它是关于自变量的复函数，且是以2为周期的连续函数。可以表示为,其中，和分别是实部和虚部；还可以表示为=，其中，和分别是的幅度函数和相位函数；它们都是的实函数，也是以2为周期的周期函数。序列的N点DFT定义为，是周期为N的序列。与的关系：是对）在一个周期中的谱的

3、等间隔N点采样，即，而可以通过对内插获得，即范文..(2)使用到的MATLAB命令有基于DTFT离散时间信号分析函数以及求解序列的DFT函数。1）基于DTFT离散时间信号分析函数有：freqz,real,imag,abs,angle。函数freqz可以用来计算一个以e的有理分式形式给出的序列的DTFT值。freqz的形式多样，常见的有H=freqz(num,den,w)，其中num表示序列有理分式DTFT的分子多项式系数，den表示分母多项式系数（均按z的降幂排列），矢量w表示在0~2中给定的一系列频率点集合。fr

4、eqz函数的其他形式参见帮助文件。在求出DTFT值后，可以使用函数real,imag,abs和angle分别求出并绘出起实部、虚部和相位谱。例如）=利用函数freqz计算出，然后利用函数abs和angle分别求出幅频特性与相位特性最后利用plot命令绘出曲线。2）求解序列DFT的函数有：fft,ifft。函数fft（x）可以计算R点序列的R点DFT值；而fft（x，N）则计算R点序列的N点DFT，若R>N，则直接截取R点DFT的前N点，若R

5、R点的谱序列的R点IDFT值；而ifft(X,N)同fft(x,N)的情况。三、实验设备计算机、MATLAB软件四、实验内容（1)编程计算并画出下面DTFT的实部，虚部、幅度和相位谱。程序如下：num=[0.1313-0.15530.13130.0518];den=[11.28281.03880.3418];范文..w=0:0.001:2*pi;H=freqz(num,den,w);figuresubplot(221)plot(w,real(H));title('实部')gridon;subplot(222)plo

6、t(w,imag(H))title('虚部')gridsubplot(223)plot(w,abs(H))title('幅度')gridsubplot(224)plot(w,abs(H))title('相位谱')gridon;波形如下：图1-1DTFT的实部，虚部、幅度和相位谱范文..(2)计算32点序列x(n)=cosn,0n31的32点和64点DFT，分别绘出幅度谱图形，并绘出该序列的DTFT图形。程序如下：n1=0:15;n2=0:31;x1=cos((13*pi*n1)/32)x2=cos((13*pi*n

7、2)/32)X1=fft(x1);X2=fft(x2);subplot(211)plot(n1,abs(X1))title('32点DFT')gridon;subplot(212)plot(n2,abs(X2))title('64点DFT')gridon;波形如下：图1-2序列DFT幅度谱图形和DTFT图形DTFT程序如下：范文..A=1;n=0:31;x=cos((13*pi*n)/32);B=x;w=0:0.01:2*pi*2;[H]=freqz(B,A,w);magH=abs(H);subplot(2,1,1

8、);plot(w,magH);grid;ylable('Magnitude');subplot(2,1,2);plot(w,phaH);grid;xlable('w');ylable('phase');gridon;波形如下：图1-3DTFT图形范文..实验2FFT算法与应用一、实验目的在理论学习的基础上，通过本次实验。加深对快速傅里叶变换的理解，熟悉FFT