武汉大学数字信号实验三
武汉大学_数电仿真实验报告
数电仿真实验学院:电气工程学院姓名:学号:201目录实验一1位全加器的设计 (3)一、实验目的: (3)二、实验原理: (3)三、实验程序 (3)四、仿真结果 (4)实验二四位全加器的设计 (5)一、实验目的: (5)二、实验原理: (5)三、实验程序 (5)四、仿真结果 (6)实验三三输入与门、三输入或门 (7)一、实验目的: (7)二、实验原理 (7)三、实验程序 (7)四、仿真结果 (8)实验四8-3优先编码器 (9)一、实验目的: (9)二、实验原理: (9)三、实验程序 (9)四、仿真结果 (9)实验五3-8译码器 (11)一、实验目的: (11)二、实验原理: (11)三、实验程序: (11)四、仿真结果 (11)实验六八位十进制频率计实验 (13)一、实验目的: (13)三、实验程序 (13)四、实验波形 (16)实验一1位全加器的设计一、实验目的:1.掌握quarters 软件使用流程。
2.初步掌握verilog的编程方法。
二、实验原理:Sum=a^b^c1Ch=a&b\(a^b)&c1三、实验程序module fulladder(a,b,c1,ch,sum);input a,b,c1;output ch,sum;reg ch,sum;always@(a or b or c1)beginsum=a^b^c1;ch=a&b|(a^b)&c1;endendmodule四、仿真结果实验二四位全加器的设计一、实验目的:1.掌握图形层次设计方法;2.熟悉Quartus II 8.0软件的使用及设计流程;3.掌握全加器原理,能进行多位加法器的设计;二、实验原理:加法器是数字系统的基本逻辑器件。
例如:为了节省资源,减法器和硬件乘法器都可由加法起来构成。
多位加法器的构成有两种方式:并行进位和串行进位方式。
并行进位加法器设有并行进位产生逻辑,运算速度快;串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。
数字信号处理实验答案完整版
数字信号处理实验答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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≤n≤15b) x(n)=e+3j)n 0≤n≤15c) x(n)=3cosπn+π)+2sinπn+π) 0≤n≤15(n)=x(n+16),绘出四个周期。
数字信号分析实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,让学生掌握数字信号分析的基本原理和方法,提高学生对数字信号处理技术的理解和应用能力。
通过本次实训,使学生能够:1. 理解数字信号的基本概念、特性及分类;2. 掌握数字信号的采样、量化、编码等基本过程;3. 掌握离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT);4. 熟悉数字滤波器的设计与实现;5. 能够运用所学知识分析和处理实际信号。
二、实训内容1. 数字信号基本概念及特性(1)数字信号的定义及分类;(2)模拟信号与数字信号的转换过程;(3)数字信号的采样定理及奈奎斯特准则;(4)数字信号的量化及编码;(5)数字信号的时域分析。
2. 离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)(1)DFT的定义及性质;(2)DFT的计算过程;(3)FFT算法的基本原理及实现方法;(4)DFT与FFT在信号处理中的应用。
3. 数字滤波器的设计与实现(1)滤波器的基本概念及分类;(2)低通、高通、带通、带阻滤波器的设计方法;(3)无限脉冲响应(IIR)滤波器与有限脉冲响应(FIR)滤波器的特点及设计方法;(4)数字滤波器在信号处理中的应用。
4. 实际信号分析(1)选取实际信号进行采集;(2)对采集到的信号进行预处理;(3)运用所学知识对信号进行时域分析、频域分析及滤波处理;(4)对分析结果进行总结。
三、实训过程1. 准备工作(1)熟悉实训设备,了解数字信号分析仪器的功能及操作方法;(2)复习数字信号处理相关理论知识;(3)明确实训目标,制定实训计划。
2. 实训操作(1)数字信号基本概念及特性通过实验,观察不同采样频率下的信号波形,验证采样定理;分析不同量化位数对信号质量的影响;对采集到的信号进行时域分析,了解信号的特性。
(2)离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)运用DFT算法对信号进行频域分析,观察信号频谱特性;通过FFT算法提高计算效率,实现快速频域分析。
(3)数字滤波器的设计与实现根据实际需求,设计合适的数字滤波器,对信号进行滤波处理;比较IIR滤波器与FIR滤波器的性能差异。
matlab 及数字信号实验报告
matlab 及数字信号实验报告
《利用Matlab进行数字信号实验报告》
数字信号处理是一门重要的工程学科,它涉及到数字信号的获取、处理和分析。
Matlab作为一种强大的工程计算软件,被广泛应用于数字信号处理领域。
本实
验报告将利用Matlab进行数字信号处理实验,以展示其在数字信号处理中的应用。
实验一:数字信号的获取与显示
首先,我们将使用Matlab编写程序,通过声卡获取外部声音信号,并将其显示在Matlab的图形界面上。
这个实验可以帮助我们了解如何使用Matlab进行信
号的采集和显示,为后续实验做好准备。
实验二:数字信号的滤波处理
接下来,我们将利用Matlab对获取的声音信号进行滤波处理。
我们将设计一个数字滤波器,对声音信号进行去噪处理,以提高信号的质量和清晰度。
通过这
个实验,我们可以学习到如何在Matlab中设计和应用数字滤波器,以及滤波处理对信号质量的影响。
实验三:数字信号的频谱分析
最后,我们将对处理后的声音信号进行频谱分析。
通过Matlab的频谱分析工具,我们可以了解信号的频率成分和能量分布情况,从而更好地理解信号的特性和
结构。
这个实验将帮助我们掌握如何使用Matlab进行数字信号的频谱分析,为进一步的信号处理和分析奠定基础。
通过以上实验,我们可以深入了解Matlab在数字信号处理中的应用,掌握信号采集、滤波处理和频谱分析等基本技能。
同时,我们也可以通过实验结果对数
字信号处理的理论知识进行验证和实践,加深对数字信号处理原理的理解。
希望本实验报告能够对数字信号处理领域的学习和研究有所帮助。
武汉大学_数字电路—实验报告
数字电路实验报告学号:姓名:班级:% % %目录实验一组合逻辑电路分析 (1)一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)三、实验内容 (1)实验二组合逻辑实验(一)——半加器和全加器 (3)一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验内容 (4)实验三组合逻辑实验(二)数据选择器和译码器的应用 (6)一、实验目的 (6)二、实验原理 (6)三、实验内容 (7)实验四触发器和计数器 (9)一、实验目的 (9)二、实验原理 (9)三、实验内容 (10)实验五数字电路实验综合实验 (12)一、实验目的 (12)二、实验原理 (12)三、实验内容: (13)实验六 555集成定时器 (15)一、实验目的 (15)二、实验原理 (15)三、实验内容 (16)实验七数字秒表 (19)一、实验目的 (19)二、实验原理 (19)三、实验内容 (21)实验一组合逻辑电路分析一、实验目的掌握逻辑电路的特点;学会根据逻辑电路图分析电路的功能。
二、实验原理74LS00集成片有四块二输入与非门构成,逻辑表达式为。
74LS20由两块四输入与非门构成。
逻辑表达式为。
三、实验内容实验一、根据下列实验电路进行实验:实验二、分析下图电路的密码密码锁开锁的条件是:拨对密码,钥匙插入锁眼将电源接通,当两个条件同时满足时,开锁信号为”1”,将锁打开。
否则,报警信号为”1”,接通警铃。
实验二 组合逻辑实验(一)——半加器和全加器一、实验目的熟悉用门电路设计组合电路的原理和方法步骤。
预习内容复习用门电路设计组合逻辑电路的原理和方法。
复习二进制的运算。
利用下列元器件完成:74LS283、74LS00、74LS51、74LS136; 完成用“异或”门、“与或非”门、“与非”门设计全加器的逻辑图; 完成用“异或”门设计的3变量 判奇电路的原理图。
二、实验原理1、半加器半加器是算术运算电路中的基本单元,是完成1位二进制数相加的一种组合逻辑电路。
数字信号实验手册中文版
目录实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算 (1)实验二MATLAB的编程设计 (3)实验三MATLAB的函数 (6)实验四MATLAB的作图 (12)实验五离散时间信号的产生和基本运算实验 (14)实验六卷积的原理及其应用 (20)实验七离散系统的频率响应及其零极点分析 (24)实验八离散傅立叶变换(DFT) (28)实验九快速傅里叶变换(FFT) (34)实验十频域抽样与恢复和数字滤波器结构 (38)实验十一IIR滤波器的设计 (46)实验十二FIR滤波器的设计 (52)实验十三MATLAB的用户图形界面 (58)实验十四Simulink仿真基础 (63)实验十五数字信号处理综合实验 (66)实验一MATLAB环境的熟悉与基本运算一、实验目的1、熟悉MATLAB软件的开发环境。
2、掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算。
二、实验内容(详见实验指导书)1、熟悉MATLAB 桌面,认识命令窗口、内存工作区窗口、历史命令窗口。
2、学习用编辑/调试器经常用于创建、修改和运行M文件。
3、学习通过帮助空间窗口,help命令,lookfor命令三种方式得到帮助。
4、学习MATLAB变量和数组的初始化。
5、学习利用显示输出数据。
6、学习标量运算和数组运算。
三、思考题1、什么是工作区?在同一工作区内,你如何决定它里面存储了什么?答:工作区是命令、M文件或函数执行时被MATLAB使用的变量或数组的收集器,所有命令都在命令窗口(所有的脚本文件也是从命令窗口执行)共享公共工作区,因此它们也共享所有变量,工作区的内容可以通过whos命令来查看,或者通过工作区浏览器来图形化地查看。
2、数组、矩阵、向量有什么区别?答:矩阵就是由m*n个数排列成m行n列的数表;向量是由n个实数组成的有序数组,是一个n*1的矩阵(n维列向量)或是一个1*n 的矩阵(n维行向量);向量组就是有限个相同维数的行向量或者列向量组成的一组矩阵3、如何让MATLAB显示一个实数,带有十五个有效的数字,以指数形式表示?答:先将实数的值赋给x,再写一行代码format longE;最后输出x即可4、c 数组的定义如下,写出下面子数组的内容。
数字信号处理实验报告 (3)
武汉工程大学实验报告实验课程数字信号处理一、实验目的(1)加深对离散傅里叶变换(DFT)基本概念的理解。
(2)了解有限长序列傅里叶变换(DFT)与周期序列傅里叶级数(DFS)、离散时间傅里叶变换(DTFT)的联系。
(3)掌握用MA TLAB语言进行离散傅里叶变换和逆变换的方法。
二、实验内容1.有限长序列的傅里叶变换(DFT)和逆变换(IDFT)2.有限长序列DFT与周期序列DFS的联系3.有限长序列DFT与离散时间傅里叶变换DTFT的联系三、实验环境MA TLAB7.0四丶:实验内容、原理描述及实验结果1.离散时间信号的表示离散时间信号定义为一时间函数,它只在某些离散的瞬时给出函数值,而在其他处无定义。
因此,它是时间上不连续按一定先后次序排列的一组数的集合,故称为时间序列,简称序列,通常表示为{x(n)} -∞<n<+∞(1)单位抽样序列用Matlab编写的实验程序n0=0;n1=-5;n2=5;n=[n1:n2];nc=length(n);x=zeros(1,nc);for i=1:ncif n(i)==n0x(i)=1;endendstem(n,x)xlabel('n');ylabel('x(n)');title('单位抽样序列');grid(2)单位阶跃序列用Matlab编写编写的生成单位阶跃序列的函数n0=0;n1=-5;n2=5;n=[n1:n2];x=[(n-n0)>=0];stem(n,x)xlabel('n');ylabel('x(n)');title('单位阶跃序列');grid图形如下(3)指数序列程序代码如下:n=[0:20];x=(0.78).^n;stem(n,x)xlabel('n');ylabel('x(n)');title('指数序列'); grid图形如下:(4)正余弦序列用matlab编写正弦序列x(n)=5sin(0.1πn+π/3)函数的程序。
数字信号实验报告 (全)
三、实验内容和步骤
对以下典型信号进行谱分析:
x1 (n) R4 (n) n 1, x 2 (n) 8 n, 0 , 4 n, x3 (n) n 3, 0, 0n3 4n7
其它n
0n3 4n7
其它n
nห้องสมุดไป่ตู้
x4 ( n) cos
4
用 FFT 对信号作频谱分析是学习数字信号处理的重要内容。 经常需要进行谱 分析的信号是模拟信号和时域离散信号。 对信号进行谱分析的重要问题是频谱分 辨率 D 和分析误差。 频谱分辨率直接和 FFT 的变换区间 N 有关, 因为 FFT 能够实 现的频率分辨率是 2π /N≤D。可以根据此时选择 FFT 的变换区间 N。误差主要 来自于用 FFT 作频谱分析时,得到的是离散谱,而信号(周期信号除外)是连续 谱,只有当 N 较大时离散谱的包络才能逼近于连续谱,因此 N 要适当选择大一 些。 周期信号的频谱是离散谱,只有用整数倍周期的长度作 FFT,得到的离散谱 才能代表周期信号的频谱。 如果不知道信号周期,可以尽量选择信号的观察时间 长一些。 对模拟信号的频谱时, 首先要按照采样定理将其变成时域离散信号。如果是 模拟周期信号,也应该选取整数倍周期的长度,经过采样后形成周期序列,按照 周期序列的谱分析进行。
3 k 1
1
0.7051 z 2
0.0007378 1 z 1 1 1.0106 z 1 0.3583 z 2 1 0.9044 z 1 0.2155 z 2
6
H k z
(2.1)
式中:
H k z
A 1 2 z 1 z 2 ,k 1, 2, 3 1 Bk z 1 Ck z 2
武汉大学信号与系统matlab实验报告剖析
实验一 连续时间信号的表示及可视化(1)单位冲激信号)()(t t f δ=程序代码:t1=-10;t2=10;t0=0;dt=0.01; %定义时间常量 t=-10:dt:10; %对时间t 赋值 n=length(t); %计算时间长度 y=zeros(1,n);%计算x (t)所对应的函数值y(1,(-t0-t1)/dt+1)=1/dt; %定义冲激点与冲激的大小plot(t,x);xlabel('t');ylabel('y (t)');%绘制函数曲线的取值范围axis([-10,10,-5,105])%设置坐标轴ty (t )title('单位冲激函数'); (2)单位阶跃信号)()(t t f ε=程序代码:t=-5:0.1:5; %对时间变量赋值y=(t>=0); %计算变量所对应的函数值plot(t,y);xlabel('t');ylabel('y (t)');%绘制函数曲线axis([-5,5,-0.5,1.5])%设置坐标轴的取值范围title('单位阶跃信号');ty (t )(3)指数信号at e t f =)((分别取a>0及a<0)①a>0时,程序代码:t=-5:0.1:5; %对时间变量赋值y=exp(0.707*t); %计算变量所对应的函数值plot(t,y);xlabel('t'); ylabel('y(t)');%绘制函数曲线 title('指数信号 a>0');ty (t )②a<0时 程序代码:t=-5:0.1:5; %对时间变量赋值y=exp(-0.707*t);%计算变量所对应的函数值plot(t,y);xlabel('t'); ylabel('y(t)');%绘制函数曲线 title('指数信号 a<0');ty (t )(4)单位矩形信号)()(t R t f =程序代码:t=-5:0.01:5; %对时间变量赋值y=(t>=-3&t<=3); %计算变量所对应的函数值plot(t,y);xlabel('t');ylabel('y(t)');%绘制函数曲线axis([-5,5,-0.5,1.5])%设置坐标轴的取值范围title('单位矩形信号'); ty (t )(5)抽样信号)()(t Sa t f ω=程序代码:t=-4:0.01:4; %对时间变量赋值y1=sin(pi*t)./(pi*t);%计算变量所对应的函数值 y2=0; %定义过时间坐标轴plot(t,y1,t,y2);xlabel('t');ylabel('y(t)'); %绘制函数曲线 title('抽样信号');当ω=π时 当ω=2π时ty (t )ty (t )分析:当ω取不同的值时,抽样函数具有不同的过零点,其中第一图中,第一个过零点为t=1;第二图中,第一个过零点为t=0.5。
数字信号实验
数字信号实验报告实验三 离散傅立叶变换及其应用一、 实验目的:1.进一步加深DFT 算法的原理和基本性质的理解;2.学习用FFT 对信号进行谱分析的方法,并分析其误差及其原因;3.学习利用DFT 计算程序计算IDFT 的方法。
二、实验原理:1.N 点序列的DFT 和IDFT 变换定义式如下:kmNN kW k x m X ∑-==1][][, km N N mW m X Nk x --=∑=1][1][ 利用旋转因子kmN W 具有周期性,可以得到快速算法(FFT )。
在MATLAB 中,可以用函数X=fft(x) %计算N 点的DFT ,N 为序列x[k]的长度,即N=length (x ); X=fft (x ,N )%计算序列x[k]的N 点DFT ;x=ifft (X ) %计算N 点的IDFT ,N 为序列x[m]的长度; x=ifft (X ,N )%计算序列x[m]的N 点IDFT ;2. impz 函数是求解离散系统单位脉冲响应,并绘制其时域波形,其调用格式为: impz(b,a)例如:某离散LTI 系统的差分方程为:)()2(8.0)1()(k x k y k y k y =-+--,则对应的向量为a=[1,-1,0.8],b=[1],则该系统的单位脉冲响应)(k h 的波形,MATLAB 的程序如下:a=[1,-1,0.8]; b=[1]; impz(b,a); 其运行结果为:01020304050607080-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81n (samples)A m p l i t u d eImpulse Response3.MATLAB 计算循环卷积函数的调用格式:y=circonv(x,h)4.求有限长序列的DTFT ,并画出它的幅度谱,相位谱,实部和虚部。
clear all x=[1,2,3,4,5]; k=-1:3;w=linspace(0,2*pi,512); H=x*exp(-j*k'*w);subplot(2,2,1);plot(w,abs(H));ylabel('幅度'); %画幅度特征曲线 subplot(2,2,2);plot(w,angle(H));ylabel('相角'); %画相位特征曲线 subplot(2,2,3);plot(w,real(H));ylabel('实部'); %画幅度实部特征曲线 subplot(2,2,4);plot(w,imag(H));ylabel('虚部'); %画幅度虚部特征曲线 其程序运行结果如下:2468051015幅度02468-4-2024相角2468-5051015实部02468-10-50510虚部三、实验内容:1.假设现含有3种频率成分,Hz f 201=,Hz f 5.202=,Hz f 403=,)2sin()2sin()2sin()(321t f t f t f t x πππ++=,取采样频率Hz f s 100=对)(t x 进行等间隔采样得)(k x ,对)(k x 加长度为128的矩形窗进行截断得有限长序列)(1k x ,对)(1k x 做128点的DFT ,画出原信号此时的频谱图,然后对)(1k x 做512的DFT ,画出原信号此时的频谱图,分析两副图的特点,总结实验中的主要结论。
武汉大学数字信号实验
姓名:全权学号:2013302530120 班级:信安四班日期:5月8日实验2离散时间系统-时域分析实验内容:2.1 SIMULATION OF DISCRETE-TIME SYSTEMSProject 2.1The Moving Average System (移动平均值系统)A copy of Program P2_1 is given below:% Program P2_1% Simulation of an M-point Moving Average Filter% Generate the input signaln = 0:100;s1 = cos(2*pi*0.05*n); % A low-frequency sinusoids2 = cos(2*pi*0.47*n); % A high frequency sinusoidx = s1+s2;% Implementation of the moving average filterM = input('Input Desired length of the filter = ');num = ones(1,M);y = filter(num,1,x)/M;%注:上式用滤波函数实现移动平均% 当 M=2时,y=(x(n)+x(n-1))/M% 当 M=3时,y=(x(n)+x(n-1)+x(n-2))/M% Display the input and output signalsclf;subplot(2,2,1);plot(n, s1);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Signal #1');subplot(2,2,2);plot(n, s2);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Signal #2');subplot(2,2,3);plot(n, x);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Input Signal');subplot(2,2,4);plot(n, y);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Output Signal');axis;< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > Answers:Q2.1 The output sequence generated by running the above program for M = 2 with x[n] = s1[n]+s2[n]as the input is shown below.s2 = cos(2*pi*0.47*n); % A high frequency sinusoid< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > The component of the input x[n]suppressed(抑制)by the discrete-time systemsimulated by this program is -s2 = cos(2*pi*0.47*n); % A high frequency sinusoidQ2.2Program P2_1 is modified to simulate the LTI system y[n] = 0.5(x[n]–x[n–1])and process the input x[n] = s1[n]+s2[n]resulting in the outputsequence shown below:% Program P2_1% Simulation of an M-point Moving Average Filter% Generate the input signaln = 0:100;s1 = cos(2*pi*0.05*n); % A low-frequency sinusoids2 = cos(2*pi*0.47*n); % A high frequency sinusoidx = s1+s2;% Implementation of the moving average filterM = input('Input Desired length of the filter = ');%num = ones(1,M);num = (-1).^[0:M-1];y = filter(num,1,x)/M;%注:上式用滤波函数实现移动平均% 当 M=2时,y=(x(n)+x(n-1))/M% 当 M=3时,y=(x(n)+x(n-1)+x(n-2))/M% Display the input and output signalsclf;subplot(2,2,1);plot(n, s1);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Signal #1');subplot(2,2,2);plot(n, s2);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Signal #2');subplot(2,2,3);plot(n, x);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Input Signal');subplot(2,2,4);plot(n, y);axis([0, 100, -2, 2]);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Output Signal');axis;< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > The effect of changing the LTI system on the input is - 过滤掉高频信号留下低频信号Q2.3Program P2_1 is run for the following values of filter(滤波器) length M and following values of the frequencies of the sinusoidal signals s1[n]and s2[n]. The outputgenerated for these different values of M and the frequencies are shown below. Fromthese plots we make the following observations - f1 = 0.05 ; f2 = 0.47 ; M = 15< Insert MATLAB figure(s)s here. Copy from figure window(s)s and paste. > Project 2.2 (Optional) A Simple Nonlinear Discrete-Time SystemA copy of Program P2_2 is given below:% Program P2_2% Generate a sinusoidal input signalclf;n = 0:200;x = cos(2*pi*0.05*n);% Compute the output signalx1 = [x 0 0]; % x1[n] = x[n+1]x2 = [0 x 0]; % x2[n] = x[n]x3 = [0 0 x]; % x3[n] = x[n-1]y = x2.*x2-x1.*x3;y = y(2:202);% Plot the input and output signalssubplot(2,1,1)plot(n, x)xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');title('Input Signal')subplot(2,1,2)plot(n,y)xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');title('Output signal');< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > Answers:Q2.4The sinusoidal signals with the following frequencies as the input signals were used to generate the output signals:长度101,最小频率0.最大0.5n = 0:100;a = pi/2/100;b = 0;arg = a*n.*n + b*n;x = cos(arg);M = input('Desired length of the filter = ');num = ones(1,M);y = filter(num,1,x)/M;clf;subplot(2,1,1);plot(n,x);axis([0,100,-1.5,1.5]);xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');title('input signal');subplot(2,1,2);plot(n,y);axis([0,100,-1.5,-1.5]);xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');title('input signal');axis;The output signals generated for each of the above input signals are displayed below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. >The output signals depend on the frequencies of the input signal according to thefollowing rules:This observation can be explained mathematically as follows:Project 2.3 Linear and Nonlinear Systems(线性和非线性系统)A copy of Program P2_3 is given below:% Program P2_3% Generate the input sequencesclf;n = 0:40;a = 2;b = -3;x1 = cos(2*pi*0.1*n);x2 = cos(2*pi*0.4*n);x = a*x1 + b*x2;num = [2.2403 2.4908 2.2403];den = [1 -0.4 0.75];ic = [0 0]; % Set zero initial conditionsy1 = filter(num,den,x1,ic); % Compute the output y1[n]y2 = filter(num,den,x2,ic); % Compute the output y2[n]y = filter(num,den,x,ic); % Compute the output y[n]yt = a*y1 + b*y2;d = y - yt; % Compute the difference output d[n]% Plot the outputs and the difference signalsubplot(3,1,1)stem(n,y);ylabel('Amplitude');title('Output Due to Weighted Input: a \cdot x_{1}[n] + b \cdotx_{2}[n]');subplot(3,1,2)stem(n,yt);ylabel('Amplitude');title('Weighted Output: a \cdot y_{1}[n] + b \cdot y_{2}[n]');subplot(3,1,3)stem(n,d);xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');title('Difference Signal');< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > Answers:Q2.5 The outputs y[n], obtained with weighted(加权的) input, and yt[n], obtained by combining the two outputs y1[n]and y2[n]with the same weights, are shownbelow along with the difference between the two signals:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > The two sequences are -数字取舍后相同The system is -线性Q2.6Program P2_3 was run for the following three different sets of values of the weighting constants(常数), a and b, and the following three different sets of input frequencies:The plots generated for each of the above three cases are shown below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > Based on these plots we can conclude that the system with different weights is -_线性__ Q2.7 Program P2_3 was modified to simulate the system:y[n] = x[n]x[n–1]The output sequences y1[n], y2[n],and y[n]of the above system generated byrunning the modified program are shown below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > Comparing y[n]with yt[n] we conclude that the two sequences are -_不同____This system is - _非线性Project 2.4 Time-invariant(时不变) and Time-varying(时变) SystemsA copy of Program P2_4 is given below:% Program P2_4% Generate the input sequencesclf;n = 0:40; D = 10;a = 3.0;b = -2;x = a*cos(2*pi*0.1*n) + b*cos(2*pi*0.4*n);xd = [zeros(1,D) x];num = [2.2403 2.4908 2.2403];den = [1 -0.4 0.75];ic = [0 0]; % Set initial conditions% Compute the output y[n]y = filter(num,den,x,ic);% Compute the output yd[n]yd = filter(num,den,xd,ic);% Compute the difference output d[n]d = y - yd(1+D:41+D);% Plot the outputssubplot(3,1,1)stem(n,y);ylabel('Amplitude');title('Output y[n]'); grid;subplot(3,1,2)stem(n,yd(1:41));ylabel('Amplitude');title(['Output due to Delayed Input x[n -',num2str(D),']']);grid;subplot(3,1,3)stem(n,d);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Difference Signal'); grid;< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > Answers:Q2.8The output sequences y[n]and yd[n-10] generated by running Program P2_4 are shown below -< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > These two sequences are related as follows -The system is -___时不变系统_Q2.9The output sequences y[n]and yd[n-D] generated by running Program P2_4 for the following values of the delay variable D -are shown below - ____________< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > In each case, these two sequences are related as follows -The system is -__时不变系统2.2 LINEAR TIME-INVARIANT DISCRETE-TIME SYSTEMSProject 2.5 Computation of Impulse Responses(冲击响应) of LTI SystemsA copy of Program P2_5 is shown below:< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > Answers:Q2.10 The first 41 samples of the impulse response of the discrete-time system of Project 2.3 generated by running Program P2_5 is given below:% Program P2_5% Compute the impulse response yclf;N = 40;num = [2.2403 2.4908 2.2403];den = [1 -0.4 0.75];y = impz(num,den,N);% Plot the impulse responsestem(y);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Impulse Response'); grid;< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. >Q2.11The required modifications to Program P2_5 to generate the impulse response of the following causal LTI system:y[n] + 0.71y[n-1] – 0.46y[n-2] – 0.62y[n-3]= 0.9x[n] – 0.45x[n-1] + 0.35x[n-2] + 0.002x[n-3]are given below:clf ;N = 45;num = [0.9 -0.45 0.35 0.002];den = [1.0 0.71 -0.46 -0.62];y = impz(num,den,N);stem (y);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Impulse Response'); grid;< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > The first 45 samples of the impulse response of this discrete-time systemgenerated by running the modified is given below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. >Q2.12The MATLAB program to generate and plot the step response(阶跃响应) of a causal LTI system(因果线性时不变系统) is indicated below:%2_21clf ;N = 40;num = [0.9 0.45 0.35 0.002];den = [1.0 0.71 -0.46 -0.62];x = [1 zeros(1,N-1)];y = filter(num,den,x);stem(y);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Impulse Response'); grid;< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. >The first 40 samples of the step response of the LTI system of Project 2.3 are shown below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. >Project 2.6 Convolution(卷积)A copy of Program P2_6 is reproduced below:clf;h = [3 2 1 -2 1 0 -4 0 3]; % impulse responsex = [1 -2 3 -4 3 2 1]; % input sequencey = conv(h,x);n = 0:14;subplot(2,1,1);stem(n,y);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Output Obtained by Convolution'); grid;x1 = [x zeros(1,8)];y1 = filter(h,1,x1);subplot(2,1,2);stem(n,y1);xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');title('Output Generated by Filtering'); grid;< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. >Answers:Q2.13 The sequences y[n] and y1[n] generated by running Program P2_6 are shown below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > The difference between y[n]and y1[n]is - 相同_The reason for using x1[n] as the input, obtained by zero-padding(填零)x[n],for generating y1[n]is- 对于n1长和n2长的序列,conv返回序列长n1+n2-1.相反,filter接受输入信号和系统特点。
数字信号实验报告
数字信号实验报告数字信号实验报告引言数字信号处理是现代通信和信息处理领域的重要技术之一。
通过将模拟信号转换为数字形式,我们可以利用数字信号处理算法对信号进行分析、处理和传输。
本次实验旨在通过实际操作和数据分析,探索数字信号处理的基本原理和应用。
实验目的1. 理解模拟信号与数字信号的区别与联系;2. 掌握数字信号处理的基本原理和方法;3. 学会使用MATLAB等工具进行数字信号处理实验。
实验一:模拟信号与数字信号的转换在本实验中,我们首先需要将模拟信号转换为数字信号。
通过采样和量化两个步骤,我们可以将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
采样是指在时间上对模拟信号进行离散化处理,得到一系列离散的采样点。
采样频率决定了采样点的密度,通常以赫兹为单位表示。
采样定理告诉我们,为了避免采样失真,采样频率必须大于信号频率的两倍。
量化是指对采样点的幅值进行离散化处理,将其转换为一系列有限的离散值。
量化过程中,我们需要确定量化位数,即用多少个比特来表示每个采样点的幅值。
量化位数越大,表示精度越高,但同时也意味着需要更多的存储空间。
实验二:数字信号的滤波处理数字信号处理中的滤波是一项重要的技术,用于去除信号中的噪声和干扰,提取有效信息。
在本实验中,我们将学习数字滤波器的设计和应用。
数字滤波器可以分为无限脉冲响应(IIR)滤波器和有限脉冲响应(FIR)滤波器两种类型。
IIR滤波器具有无限长度的冲激响应,可以实现更复杂的滤波特性,但也容易引入不稳定性。
FIR滤波器具有有限长度的冲激响应,更容易设计和实现,但滤波特性相对简单。
在实验中,我们可以通过MATLAB等工具进行滤波器设计和模拟。
通过调整滤波器参数和观察输出信号的变化,我们可以了解滤波器对信号的影响,并选择合适的滤波器来实现特定的信号处理任务。
实验三:数字信号的频谱分析频谱分析是数字信号处理中的重要任务之一,用于研究信号的频率特性和频域信息。
在本实验中,我们将学习不同频谱分析方法的原理和应用。
数字信号实验报告
数字信号实验报告通信姓名:实验一:信号、系统及系统响应一、实验目的:1、熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系,加深对时域采样定理的理解。
2、熟悉时域离散系统的时域特性。
3、利用卷积方法观察分析系统的时域特性。
4、掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法,利用序列的傅里叶变换对连续信号、离散信号及系统响应进行频域分析。
二、实验环境(软件、硬件及条件):Matlab6.5三、实验原理与方法:1、时域采样;2、LTI系统的输入与输出关系。
四、实验内容及其步骤:1、认真复习采样理论、离散信号与系统、线性卷积、序列的傅里叶变换及性质等有关内容,阅读本实验原理与方法。
2、编制实验用主程序及相应子程序。
(1)信号产生子程序,用于产生实验中要用到的下列信号序列:a. a(t)=Ae-at sin(Ω0t)u(t)b. 单位脉冲序列:xb(n)=δ(n)n=0:3;x1=[(n-0)==0]+0;k=-200:200;w=(pi/100)*k;c=x1*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);magX=abs(c);subplot(2,2,1);stem(n,x1,'.');xlabel('n');ylabel('xb(n)');subplot(2,2,2);plot(w/pi,magX);xlabel('w/pi');ylabel('|Xb(jw)|');nx b (n )-4-2200.511.52w/pi|X b (j w )|c. 矩形序列: x c (n)=RN(n), N=10 n=0:9;x2=[n>=0]; subplot(2,2,1); stem(n,x2,'.'); xlabel('n');ylabel('x2(n)');510nx 2(n )(2)系统单位脉冲响应序列产生子程序。
数字信号处理上机实验答案(第三版,第十章)[自己整理完善的]
第十章 上机实验数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容,最好在学习理论的同时,做习题和上机实验。
上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论,而且能锻炼初学者的独立解决问题的能力。
本章在第二版的基础上编写了六个实验,前五个实验属基础理论实验,第六个属应用综合实验。
实验一 系统响应及系统稳定性。
实验二 时域采样与频域采样。
实验三 用FFT 对信号作频谱分析。
实验四 IIR 数字滤波器设计及软件实现。
实验五 FIR 数字滤波器设计与软件实现实验六 应用实验——数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用任课教师根据教学进度,安排学生上机进行实验。
建议自学的读者在学习完第一章后作实验一;在学习完第三、四章后作实验二和实验三;实验四IIR 数字滤波器设计及软件实现在。
学习完第六章进行;实验五在学习完第七章后进行。
实验六综合实验在学习完第七章或者再后些进行;实验六为综合实验,在学习完本课程后再进行。
10.1 实验一: 系统响应及系统稳定性1.实验目的(1)掌握 求系统响应的方法。
(2)掌握时域离散系统的时域特性。
(3)分析、观察及检验系统的稳定性。
2.实验原理与方法在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。
已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应,本实验仅在时域求解。
在计算机上适合用递推法求差分方程的解,最简单的方法是采用MA TLAB 语言的工具箱函数filter 函数。
也可以用MATLAB 语言的工具箱函数conv 函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积,求出系统的响应。
系统的时域特性指的是系统的线性时不变性质、因果性和稳定性。
重点分析实验系统的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳定响应。
系统的稳定性是指对任意有界的输入信号,系统都能得到有界的系统响应。
或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。
实验三 PSK实验
NRZ/IN
数字基带信号
锁相高频源
拨码开关 数字基带 信号(an) 信号(an)
NRZ/OUT
2PSK实验电路电原理图 1.4 2PSK实验电路电原理图
实验用数字调制系统的电路组成原理图如图示: 实验用数字调制系统的电路组成原理图如图示:
反相器 调制器
本电路利用集成模拟开关MC4053实现调制器功能,LM324四运放作缓冲 本电路利用集成模拟开关MC4053实现调制器功能,LM324四运放作缓冲 MC4053实现调制器功能 放大,而实现2PSK的数字调制: 2PSK的数字调制 放大,而实现2PSK的数字调制: 缓冲器
当数字基带信号为“ 时 K1通 K2断 输出“ 相载波 当数字基带信号为“1”时,K1通,K2断,输出“0”相载波 送到相加器 , 当数字基带信号为“ 时 K2通 K1断 输出“ 相载波 当数字基带信号为“0”时,K2通,K1断,输出“π”相载波 经相加器处理后输出 随着数字基带信号“0”或“1”的变化,控制调制器开关电路的通或断 随着数字基带信号“ 或 的变化, 的变化 使输出载波的相位实现相应的变化,就产生了2PSK信号。 2PSK信号 ,使输出载波的相位实现相应的变化,就产生了2PSK信号。 u u “0”相 “0 ”相
绝对相移2PSK的电路组成: 的电路组成: 绝对相移 的电路组成
实现绝对相移的电路模型如图所示,它包括: 实现绝对相移的电路模型如图所示,它包括:
K1 载波 振荡器 反相器 码型变换电路 调制器 K2 相 加 器
相对相移2DPSK的工作原理: 相对相移2DPSK的工作原理: 2DPSK的工作原理
振荡器产生高频载波信号 振荡器输出分两路 “0”相和“π”相的载频信号输送到调制器 0 相和 相和“ 相的载频信号输送到调制器 调制器的工作状态受数字基带信号的控制 an=101101,经码型变换电路, 若an=101101,经码型变换电路,则Bn=0110110
武汉大学_数电仿真实验
数字电子技术仿真实验学院:姓名:学号:电气工程学院%%目录实验一一位全加器的设计 (1)一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)三、实验结果 (1)四、实验总结 (2)实验二四位全加器的设计 (3)一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验结果 (3)实验三、三输入与门、三输入或门 (5)一、实验目的 (5)二、实验原理 (5)三、实验结果 (5)实验四8-3优先编码器 (7)一、实验目的 (7)二、实验原理 (7)三、实验结果 (7)实验五3-8译码器 (9)一、实验目的 (9)二、实验原理 (9)三、实验结果 (9)四、实验总结 (11)实验六八位十进制频率设计实验 (12)一、实验目的 (12)二、实验原理 (12)三、实验结果 (13)四、实验总结 (15)实验一一位全加器的设计一、实验目的1.掌握QUARTUSII8.0软件的使用流程;2.初步掌握VERILOG的编程方法。
二、实验原理Sum=a^b^ci;Co=a&b|(a^b)&ci.三、实验结果1.由实验原理可列些如下内容的VHDL文件:module fulladder(a,b,ci,co,sum);input a,b,ci;output co,sum;reg co,sum;always@(a|b|ci)beginsum=a^b^ci;co=a&b|(a^b)&ci;endendmodule2.仿真可得如下RTL仿真电路图:3.合理设置输入变量周期,可得各个变量波形图如下:四、实验总结这门实验对我来说是全新的,QUARTUSII软件也从没接触过,通过认真查看并实践指导书上的详细的步骤,基本可以做到完成实验任务;同时在老师和同学们的帮助下,解决了很多问题,同时也让我对QUARTUS 软件有了一定的认识。
实验二四位全加器的设计一、实验目的3.掌握图形层次设计方法;4.熟悉QUARTUSII8.0软件的使用流程;5.掌握全加器原理,能进行多位加法器的设计。
数字信号实验指导书(带源程序)
实验一离散时间系统与MATLAB一. 实验目的1. 进一步加深对离散时间系统的理解。
2. 学习在MATLAB中怎样表示离散时间信号。
3. 熟悉离散时间信号的作图。
二. 实验步骤1. 复习离散时间系统的有关内容。
2. 复习MA TLAB的基本语法。
3. 按实验内容熟悉stem。
4. 编写程序。
5. 输出结果,总结结论,按要求写出实验报告。
三. 实验内容1.掌握stem函数STEM(Y) plots the data sequence Y as stems from the x axis terminated with circles for the data value.STEM(X,Y) plots the data sequence Y at the values specified in X.例:t=[0:0.1:2]; x=cos(pi*t+0.6); stem(t,x);xn=[4,2,2,3,6,7]; stem(xn);思考:STEM(Y)与STEM(X,Y)有什么不同?STEM与PLOT函数有什么不同?2.掌握subplot函数H = SUBPLOT(m,n,p), or SUBPLOT(mnp), breaks the Figure window into an m-by-n matrix of small axes, selects the p-th axes for the current plot, and returns the axis handle. The axes are counted along the top row of the Figure window, then the second row, etc.例:n1=0:3;x1=[1,1,1,1];subplot(221);stem(n1,x1);title('x1序列');n2=0:7;x2=[1,2,3,4,4,3,2,1];subplot(222);stem(n2,x2);title('x2序列');n3=0:7;x3=[4,3,2,1,1,2,3,4];subplot(223);stem(n3,x3);title('x3序列');n4=0:7;x41=cos((pi/4)*n4);subplot(224);stem(n4,x41);title('x4序列');思考:subplot是怎样分配各个作图分区的顺序号的?3.信号的运算]0,1.0,4.0,7.0,1[)(1=n x ,]9.0,7.0,5.0,3.0,1.0[)(2=n x ,请作出)()(21n x n x +,)()(21n x n x 的图形。
武大数电实验报告
实验一:组合逻辑电路分析一、实验目的1. 熟悉组合逻辑电路的基本原理和设计方法。
2. 掌握74LS00和74LS20集成电路的使用。
3. 通过实验加深对逻辑门电路应用的理解。
二、实验原理组合逻辑电路是指输出信号仅与当前输入信号有关的电路。
本实验主要涉及74LS00四二输入与非门和74LS20双四输入与非门两种集成电路。
三、实验器材1. 74LS00集成电路2. 74LS20集成电路3. 逻辑分析仪4. 连接线四、实验内容1. 实验一:组合逻辑电路分析(1)使用74LS00和74LS20集成电路,设计一个简单的组合逻辑电路。
(2)记录输入信号和输出信号,分析电路的逻辑功能。
(3)根据实验结果,总结组合逻辑电路的设计方法和原理。
2. 实验二:密码锁开锁条件分析(1)分析密码锁开锁的条件:拨对密码,插入锁眼并接通电源。
(2)设计一个逻辑电路,实现密码锁的开锁和报警功能。
(3)分析密码锁的密码,确定密码ABCD的值。
五、实验步骤1. 实验一:(1)根据实验要求,设计组合逻辑电路,如图所示。
(2)连接好电路,使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
(3)记录输入信号和输出信号,分析电路的逻辑功能。
2. 实验二:(1)分析密码锁开锁条件,设计逻辑电路,如图所示。
(2)连接好电路,使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
(3)记录输入信号和输出信号,分析电路的逻辑功能。
六、实验结果与分析1. 实验一:根据实验结果,设计的组合逻辑电路能够实现预期的逻辑功能。
通过观察输入信号和输出信号,我们可以得出以下结论:(1)当输入信号满足特定条件时,输出信号为1,否则为0。
(2)组合逻辑电路的设计方法可以灵活运用,以满足不同的逻辑需求。
2. 实验二:根据实验结果,设计的密码锁逻辑电路能够实现开锁和报警功能。
通过观察输入信号和输出信号,我们可以得出以下结论:(1)当输入信号满足密码条件时,开锁信号为1,否则为0。
(2)密码锁的密码为ABCD=1001。
实验三 PSK实验
实验三移相键控(PSK)实验一、实验目的1、了解M序列的性能,掌握其实现方法及其作用;2、了解2PSK系统的组成验证,其调制解调原理;3、验证同步解调的又一方式—同相正交环(或称Costas环)的工作原理;4、学习集成电路压控振荡器在系统中的应用;5、学习2PSK系统主要性能指标的测试方法。
二、实验属性本次实验是验证实验。
实验内容涉及通信原理的M序列,2PSK系统调制解调原理,集成电路压控振荡器等知识点。
三.实验设备及器材TKCS-A型通信原理实验台高频信号发生器双踪同步示波器四、实验要求1、复习《通信系统原理》中有关PSK调制解调的章节;2、认真阅读本实验内容,熟悉实验步骤;3、了解有关技术指标的测量方法。
五、实验原理(一) 概述数字通信系统的模型可以用图3-1表示,虚线框内的部分称为数字调制和解调部分,以完成数字基带信号到数字频带信号之间的变换。
信息源编码器调制器信道解调器译码器收信者噪声源图3-1 数字通信系统模型与模拟通信系统相比,数字调制和解调同样是通过某种方式,将基带信号的频谱由一个频率位置搬移到另一个频率位置上去。
不同的是,数字调制的基带信号不是模拟信号而是数字信号。
在大多数情况下,数字调制是利用数字信号的离散值去键控载波。
对载波的幅度、频率或相位进行键控,便可获得ASK 、FSK 、PSK 等。
为了模拟实际数字调制系统,本实验的调制和解调基本上由数字电路构成。
数字电路具有变换速度快、解调测试方便等优点。
为了实验过程中观察方便,实验系统的载波选为5MHz 。
(二) 调制2PSK 系统的调制部分框图如图3-2所示,电路原理如附图1所示,下面分几部分说明。
1、M 序列发生器实际的数字基带信号是随机的,为了实验和测试方便,一般都是用M 序列发生器产生一个伪随机序列来充当数字基带信号源。
2、相对移相和绝对移相移相键控分为绝对移相和相对移相两种。
以未调载波的相位作为基准的相位调制叫作绝对移相。
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姓名:全权 学号:2013302530120 班级:信安四班 日期:5月8日实验3离散时间系统-频域分析实验内容:3.1 DISCRETE-TIME FOURIER TRANSFORM(离散时间傅立叶变换)Project 3.1 DTFT ComputationA copy of Program P3_1 is given below :% Program P3_1% Evaluation of the DTFTclf;% Compute the frequency samples of the DTFTw = -4*pi:8*pi/511:4*pi;num = [2 1];den = [1 -0.6];h = freqz(num, den, w);% Plot the DTFTsubplot(2,1,1)plot(w/pi,real(h));gridtitle('Real part of H(e^{j\omega})')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2)plot(w/pi,imag(h));gridtitle('Imaginary part of H(e^{j\omega})')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');pausesubplot(2,1,1)plot(w/pi,abs(h));gridtitle('Magnitude Spectrum |H(e^{j\omega})|')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2)plot(w/pi,angle(h));gridtitle('Phase Spectrum arg[H(e^{j\omega})]')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Phase in radians');< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. >Answers :Q3.1 The expression of the DTFT being evaluated in ProgramP3_1 is - 112()()10.6j j j z e z e z H e H z z ωωω--==+==-The function of the pause command is - 暂停程序执行Q3.2 The plots generated by running Program P3_1 are shown below :< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. >The DTFT is a 周期性 function of ω.Its period (周期) is -____2π______ The types of symmetries(对称性) exhibited by the four plots are as follows :实部周期为2π且对称,虚部周期为2π且为奇函数,幅度为2π且为偶函数,相位为2π且为奇函数(指导说明:P3_1原始程序中的参数确定的系统函数为:112()()10.6j j j z e z e z H e H z z ωωω--==+==-,通过调整变量num ,den ,w 观察频率响应的变化)Q3.3 The required modifications to Program P3_1 to evaluate the given DTFT of Q3.3 aregiven below :N=512;num = [0.7 -0.5 0.3 1];den = [1 0.3 -0.5 0.7];[h,w] = freqz(num,den,N);% Plot the DTFT subplot(2,1,1)plot(w/pi,real(h));gridtitle('Real part of H(e^{j\omega})');xlabel('\omega/\pi');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2)plot(w/pi,imag(h));gridtitle('Imaginary part of H(e^{j\omega})');xlabel('\omega/\pi');ylabel('Amplitude');pausesubplot(2,1,1)plot(w/pi,abs(h));gridtitle('Magnitude Spectrum |H(e^{j\omega})|');xlabel('\omega/\pi');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2)plot(w/pi,angle(h));gridtitle('Phase Spectrum arg[H(e^{j\omega})]');xlabel('\omega /\pi'); ylabel('Phase in radians');< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. >The plots generated by running the modified Program P3_1 are shown below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. >The DTFT is a ____周期性_______ function of .Its period is - ____2π_______The jump in the phase(相位) spectrum is caused by - ____arctan反函数计算_______ The phase spectrum evaluated with the jump removed by the command unwrap is as given below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > Q3.4The required modifications to Program P3_1 to evaluate the given DTFT of Q3.4 are given below:% Program P3_1D% Evaluation of the DTFTclf;% Compute the frequency samples of the DTFTw=-4*pi:8*pi/511:4*pi;num=[1 3 5 7 9 11 13 15 17]; den = 1;h=freqz(num,den,w);% Plot the DTFTsubplot(2,1,1)plot(w/pi,real(h));gridtitle('Real part of H(e^{j\omega})')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2)plot(w/pi,imag(h));gridtitle('Imaginary part of H(e^{j\omega})')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');pausesubplot(2,1,1)plot(w/pi,abs(h));gridtitle('Magnitude Spectrum |H(e^{j\omega})|')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');subplot(2,1,2)plot(w/pi,angle(h));gridtitle('Phase Spectrum arg[H(e^{j\omega})]')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Phase in radians');< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. > The plots generated by running the modified Program P3_1 are shown below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > The DTFT is a 周期性function of .Its period is -_____2π______The jump in the phase spectrum is caused by–______angle角度返回arctan函数主值_____ Q3.5The required modifications to Program P3_1 to plot the phase in degrees are indicated below:% plot phase in degrees subplot(2,1,2)plot(w/pi,180*angle(h)/pi);gridtitle('Phase Spectrum arg[H(e^{j\omega})]')xlabel('\omega /\pi');ylabel('Phase in degrees');< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. >Project 3.2 DTFT PropertiesAnswers:Q3.6 The modified Program P3_2 created by adding appropriate comment statements(添加适当的注释语句), and adding program statements for labeling the two axes(添加标注两个坐标轴的程序语句) of each plot being generated by the program is given below:% Program P3_2B% Time-Shifting Properties of DTFTclf;w=-pi:2*pi/255:pi;% freqency vector for evaluating DTFTD=10;% Amount of time shift in samplesnum=[1 2 3 4 5 6 7 8 9];% h1 is the DTFT of original sequence% h2 is the DTFT of the time shifted sequenceh1=freqz(num,1,w);h2=freqz([zeros(1,D) num],1,w);subplot(2,2,1)% plot the DTFT magnitude of the original sequenceplot(w/pi,abs(h1));gridtitle('Magnitude Spectrum of Original Sequence','FontSize',8)xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');% plot the DTFT magnitude of the shifted sequencesubplot(2,2,2)plot(w/pi,abs(h2));gridtitle('Magnitude Spectrum of Time-Shifted Sequence','FontSize',8)xlabel('\omega /\pi');ylabel('Amplitude');% plot the DTFT phase of the original sequencesubplot(2,2,3)plot(w/pi,angle(h1));gridtitle('Phase Spectrum of Original Sequence','FontSize',8)xlabel('\omega /\pi');ylabel('Phase in radians');% plot the DTFT phase of the shifted sequencesubplot(2,2,4)plot(w/pi,angle(h2));gridtitle('Phase Spectrum of Time-Shifted Sequence','FontSize',8)xlabel('\omega /\pi');ylabel('Phase in radians');< Insert program code here. Copy from m-file(s) and paste. >The parameter controlling the amount of time-shift(时移) is– D _Q3.7The plots generated by running the modified program are given below:< Insert MATLAB figure(s) here. Copy from figure window(s) and paste. > From these plots we make the following observations:_时间变化不影响幅度谱。