数字信号处理MATLAB实验.doc

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1、实验一熟悉MATLAB环境一、实验目的(1)熟悉MATLAB的主要操作命令。(2)学会简单的矩阵输入和数据读写。(3)掌握简单的绘图命令。(4)用MATLAB编程并学会创建函数。(5)观察离散系统的频率响应。二、实验容认真阅读本章附录，在MATLAB环境下重新做一遍附录中的例子，体会各条命令的含义。在熟悉了MATLAB基本命令的基础上，完成以下实验。上机实验容：(1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1234]，B=[3456]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、

2、F、G。(2)用MATLAB实现以下序列。a）x(n)=0.8n0≤n≤15b）x(n)=e(0.2+3j)n0≤n≤15c）x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π)0≤n≤15d）将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期。e）将c)中的x(n)扩展为以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期。(3)x(n)=[1,-1,3,5]，产生并绘出下列序列的样本。a）x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)b）(4)绘出下列时间函数的

3、图形，对x轴、y轴以及图形上方均须加上适当的标注。a)x(t)=sin(2πt)0≤t≤10sb)x(t)=cos(100πt)sin(πt)0≤t≤4s(5)编写函数stepshift(n0,n1,n2)实现u(n-n0),n1

4、=x(n)-2x(n-1)三、思考题(1)对于有限长序列，如何用MATLAB计算其DTFT？(2)对于由两个子系统级联或并联的系统，如何用MATLAB计算它们的幅频响应与相频响应？四、实验报告要求(1)简述实验目的及原理。(2)按实验步骤附上实验程序。(3)按实验步骤附上有关离散系统的频率特性曲线。(4)简要回答思考题。五、与本实验有关的MATLAB函数x=sin（2*pi*f/fs*n）;生成频率为f，采样频率为fs的正弦信号，式中，n=[012…N]。sum（X）；对于向量X，计算X各元素的和。对于矩阵X，计算X各列元素之和组成的行向量。

5、plot（t，y）；画出以向量t为坐标的向量y（行或列）的曲线。向量t和向量y具有相同的维数。命令plot（s1,t1,s2,t2,s3,t3）;将在同一图上画出分别以t1,t2,t3为坐标的向量s1,s2,s3的曲线。xlabel(‘samples’);在x轴上加上标注。ylabel(‘amplitude’);在y轴上加上标注。title(‘sinusoidalsignal’);在图的上部加上标题。y=conv（h，x）；计算向量h和x的卷积，结果放在y中。y=filter（b，a，x）；以向量b和a为参数的滤波器对输入信号向量x进行滤波处

6、理。h=impz（b，a，N）；计算b和a为参数的N点滤波器脉冲响应。[H,f]=freqz（b，a，N,Fs）；给定以Hz为单位的采样频率Fs，计算以（b，a）为参数的滤波器N点频率向量f和N点复频率向量H。该命令用于绘制滤波器的幅频和相频响应。如果省略左边的[H,f]，该命令将直接绘出滤波器的对数幅频和相频响应。实验二信号的采样与重建一、实验目的（1）在学习本章容的基础上，通过实验加强本章容的有关信号采样与重建的基本概念，熟悉相关MATLAB函数。（2）通过观察采样信号的混叠现象，进一步理解奈奎斯特采样频率的意义。（3）通过实验，了解数字

7、信号采样率转换过程中的频谱特性。（4）对实际的音频文件做插和提取操作，体会低通滤波器在插和提取中的作用。二、实验容认真阅读相关的MATLAB函数帮助文件。再熟悉MATLAB函数的基础上，完成以下试验。上机实验容：（1）一信号是三个正弦信号的和，正弦信号的频率分别为50、500、1000Hz，该信号以8kHz采样。用适当数量的样本画出该信号。（2）一信号是三个正弦信号的和，正弦信号的频率分别为50、500、1000Hz，该信号以800Hz采样。用适当数量的样本画出该信号，并讨论信号的混叠情况。（1）令,其中f/fs=1/16，即每个周期有16个

8、点。试利用MATLAB编程实现：作M=4倍的抽取，使每个周期变成4点。作L=3倍的插值，使每个周期变成48点。（2）输入信号x（n）为归一化频率分别为f1=0.04