数字信号处理书上实验1.2.3.4

数字信号处理吴镇扬版的树上的实验,实验3,4只有1,2题,有实验程序和图形结果显示

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、实验内容

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。

上机实验内容：

（1）数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1 2 3 4]，B=[3 4 5 6]，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、F、G。

clear all; a=[1 2 3 4]; b=[3 4 5 6]; c=a+b; d=a-b; e=a.*b; f=a./b; g=a.^b; n=1:4;

subplot(4,2,1);stem(n,a);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('A'); subplot(4,2,2);stem(n,b);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('B'); subplot(4,2,3);stem(n,c);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('C'); subplot(4,2,4);stem(n,d); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('D'); subplot(4,2,5);stem(n,e);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('E'); subplot(4,2,6);stem(n,f); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('F'); subplot(4,2,7);stem(n,g); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('G');

（2）用MATLAB实现下列序列：

a) x(n)=0.8n 0≤n≤15

b) x(n)=e(0.2+3j)n 0≤n≤15

c) x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15

d) 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。

clear all; N=0:15;

% a) x(n)=0.8n 0≤n≤15

xa=0.8.^N;

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figure;subplot(2,1,1);stem(N,xa); xlabel('n');xlim([0 16]);ylabel('xa'); % b) x(n)=e(0.2+3j)n 0≤n≤15 xb=exp((0.2+3*j)*N); subplot(2,1,2);stem(N,xb);

xlabel('n');xlim([0 16]);ylabel('xb');figure;

% c) x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15 xc=3*cos(0.125*pi*N+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*N+0.1*pi);

subplot(3,1,1);stem(N,xc);xlabel('n');xlim([0 16]);ylabel('xc');

% d) 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。 k=0:3;m=0; for i=1:4

for j=1:16 m=m+1;

n(m)=N(j)+16*k(i);

x16(m)=3*cos(0.125*pi*n(m)+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n(m)+0.1*pi); end

end

subplot(3,1,2);stem(n,x16);xlabel('n');ylabel('x16');

% 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。 for j=1:10 x10(j)=x16(j); end

for i=1:3

for m=1:10 x10(i*10+m)=x10(m); end end n=1:40;

subplot(3,1,3);stem(n,x10);

xlabel('n');ylabel('x10');

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（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)

5

b) x2(n)

clear all n=1:4;

nx(n k)

k 1

T=4;

x=[1 -1 3 5]; x(5:8)=x(1:4);

subplot(2,1,1);stem(1:8,x);grid;

for i=1:4 if i-1<0

x1(i)=2*x(i+2)-x(i-1)-2*x(i); else

x1(i)=2*x(i+2)-x(i-1+T)-2*x(i); end end

x1(5:8)=x1(1:4);

subplot(2,1,2);stem(1:8,x1);grid;

（4）绘出下列时间函数的图形，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≤10s

b) x(t)=cos(100πt)sin(πt) 0≤t≤4s

ta=0:0.05:10;

xa=sin(2*pi*ta);

subplot(2,1,1);plot(ta,xa); xlabel('t');ylabel('幅度');

tb=0:0.01:4;

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xb=cos(100*pi*tb).*sin(pi*tb); subplot(2,1,2);plot(tb,xb); xlabel('t');ylabel('幅度');

（5）编写函数stepshift(n0,n1,n2)实现u(n-n0),n1<n0<n2,绘出该函数的图形，起点为n1，

终点为n2。

n0=5;ns=1;nf=10;%ns为起点;nf为终点；在=n=n0处生成单位阶跃序列 n=[ns:nf];

x=[(n-n0)>=0];

stem(n,x);

（6）给一定因果系统H(z)

与相频响应。

clear all; b=[1,sqrt(2),1]; a=[1,-0.67,0.9]; [h,w]=freqz(b,a);

am=20*log10(abs(h)); subplot(2,1,1);plot(w,am);

(1 2z

-1

1)/(1-0.67z

-1

0.9z

-2

)求出并绘制H(z)的幅频响应

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ph=angle(h);

subplot(2,1,2);plot(w,ph);

（7）计算序列{8 -2 -1 2 3}和序列{2 3 -1 -3}的离散卷积，并作图表示卷积结果。

clear all;

a=[8 -2 -1 2 3]; b=[2 3 -1 -3];

c=conv(a,b); %计算卷积 M=length(c)-1; n=0:1:M; stem(n,c);

xlabel('n');ylabel('幅度');

（8）求以下差分方程所描述系统的单位脉冲响应h(n),0≤n≤50 y(n)+0.1y(n-1)-0.06y(n-2)=x(n)-2x(n-1)

clear all; N=50; a=[1 -2];

b=[1 0.1 -0.06]; x=[1 zeros(1,N-1)]; k=0:1:N-1;

y=filter(a,b,x); stem(k,y);

xlabel('n');ylabel('幅度 ');

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实验二 快速Fourier变换(FFT)及其应用

一、实验目的

1． 在理论学习的基础上，通过本实验，加深对FFT的理解，熟悉FFT子程序。 2． 熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。

3. 了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题以便在实际中正确应用FFT。 …… 此处隐藏：10252字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……