数字信号处理导论实验指导书.doc

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1、数字信号处理导论实验指导书　　为了加深对教学内容的理解，应在学习理论的同时，加强上机实验，深入理解和消化基本理论，锻炼初学者独立解决问题的能力。　　本课程实验要求学生运用MATLAB编程完成一些数字信号处理的基本功能。　　MATLAB是一种强大的分析、计算及可视化工具。　　它以矩阵运算为基础进行数据处理，将高性能的数值计算和可视化集成在一起，提供了大量的内置函数，因而被广泛应用于科学计算、系统控制以及信息处理等领域。　　在DSP系统开发中，MATLAB丰富的信号处理工具箱是一种非常有效的辅助设计工具。　　通常，我们采用MATLAB工具与DSP汇编

2、语言结合起来的方法进行设计。　　MATLAB主要发挥以下作用　　1、提供设计数据。　　利用MATLAB的科学计算功能，对特定的设计任务进行计算，得出的设计数据（如数字滤波器的系数、数字化的输入信号等）可以提供给DSP系统的程序，供实现DSP系统或进行调试时使用。　　2、进行模拟仿真。　　在设计一个实时的DSP系统前，通常先使用MATLAB对算法在DSP上的运行性能进行仿真，仿真结果正确再通过编程将该算法从MATLAB改编成C或DSP汇编语言，在目标DSP上实现。　　由此可见，学习MATLAB在信号处理方面的知识是非常必要的。　　用MATLAB开设

3、数字信号处理实验时，学生必须具备电路、信号与系统、数字信号处理及MATLAB语言方面的知识。　　数字信号处理实验课将为后继的DSP应用、语音处理、现代通信系统等专业课打下基础。　　本实验讲义依据数字信号处理的基本理论及MATLAB在数字信号处理中的应用选择编排了12个实验。　　实验内容涉及离散LSI系统的时域及频域分析，离散傅里叶级数及离散傅里叶变换、z变换、抽样定理以及数字滤波器的设计，基本涵盖了本科阶段数字信号处理课程的主要知识点。　　完全与我校电子、通信专业本科生当前选用的数字信号处理教材同步。　　希望对学生理解数字信号处理的基本理论、后继

4、专业课的学习以及个人实际动手能力的提高能够提供一定的帮助。　　另外，本讲义的所有例题程序都经过编者一一验证，所用MATLAB版本为MATLAB7.0。　　限于编者水平，难免存在一些不足。　　真诚希望有兴趣的读者提出宝贵建议促进课程发展，共同探秘奇妙的数字信号处理世界。　　编者xx.12验实验1用用MATLAB产生时域离散信号　　一、.实验目的　　1、了解常用时域离散信号及其特点。　　2、掌握用MATLAB产生时域离散信号的方法。　　二、.实验原理　　1、时域离散信号的概念在时间轴的离散点上取值的信号，称为离散时间信号。　　通常，离散时间信号用x(

5、n)表示，其幅度可以在某一范围内连续取值。　　由于信号处理设备或装置（如计算机、专用的信号处理芯片等）均以有限位的二进制数来表示信号的幅度，因此，信号的幅度也必须离散化。　　我们把时间和幅度均取离散值的信号称为时域离散信号或数字信号。　　在MATLAB语言中，时域离散信号可以通过编写程序直接产生。　　2、常用时域离散信号的生成1)单位抽样序列单位抽样序列的表示式为????01)(n?00??nn或?????01)(kn?0??nkn以下三段程序分别用不同的方法来产生单位抽样序列。　　例例1-1用MATLAB的关系运算式来产生单位抽样序列。　　n1

6、=-5;n2=5;n0=0;n=n1:n2;x=[n==n0];可以解释为判断语句，结果为真，x=1;否则，x=0;stem(n,x,'filled');axis([n1,n2,0,1.1*max(x)]);xlabel('时间(n)');ylabel('幅度x(n)');title('单位脉冲序列');运行结果如图1-1所示-5-4-3-2-101234500.20.40.60.81时间(n)幅度x(n)单位脉冲序列图1-1例例1-2用zeros函数和抽样点直接赋值来产生单位抽样序列。　　n1=-5;n2=5;k=0;n=n1:n2;nt=le

7、ngth(n);nk=abs(k-n1)+1;x=zeros(1,nt);x(nk)=1;绘图部分的程序及作图结果与例1-1相同。　　例例1-3生成移位的单位脉冲序列。　　n1=-5;n2=5;n0=2;n=n1:n2;x=[(n-n0)==0];stem(n,x,'filled');axis([n1,n2,0,1.1*max(x)]);xlabel('时间(n)');ylabel('幅度x(n)');title('单位脉冲序列');运行结果如图1-2所示-5-4-3-2-101234500.20.40.60.81时间(n)幅度x(n)单位脉冲序

8、列图1-22)单位阶跃序列单位阶跃序列表示式为1()=0un???00??nn或1(-)=0unk???00??nn以下三段程序分别用不