大连理工大学数字信号处理实验预习一
(仅供参考)预习报告2
大连理工大学实验预习报告学院(系): 电信 专业: 电子信息工程 班级 电子1302姓名: 曾昱 学号: 201311066 组:实验时间: 实验室: 实验台:指导教师签字: 成绩:实验名称 电话拨号音的合成与识别一、实验目的和要求电话拨号音合成的基本原理及识别的主要方法利用 MATLAB 软件以及 FFT 算法实现对电话通信系统中拨号音的合成与识别并进一步利用 MATLAB 中的图形用户界面 GUI 制作简单直观的模拟界面。
二、实验原理和内容双音多频 DTMF ( Dual Tone Multi-Frequency )信号,是用两个特定的单音频率信号的组合来代表数字或功能。
双音多频信号(Dual-Tone Multi-Frequency, DTMF)是电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令,通常用于发送被叫号码。
在使用双音多频信号之前,电话系统中使用一连串的断续脉冲来传送被叫号码,称为脉冲拨号。
脉冲拨号需要电信局中的操作员手工完成长途接续。
双音多频信号是贝尔实验室发明的,其目的是为了自动完成长途呼叫。
双音多频的拨号键盘是4×4的矩阵,每一行代表一个低频,每一列代表一个高频。
每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合,比如’1’相当于频率为697Hz和1209Hz两个正弦信号的组合。
交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。
CCITT(国际电报电话咨询委员会) 对 DTMF 信号规定的指标是,传送/接接收率为每秒10个数字,即每个数字100ms。
代表数字的音频信号必须持续至少45ms,但不超过55ms。
100ms内其他时间为静音,以便区别连续的两个按键信号。
三、实验用到的MATLAB命令guide:打开MATLAB的GUI设计环境。
function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles):GUI上的一个tag为pushbutton1的按钮被按下之后执行的函数handles.numsig = [handles.numsig, phone]:我的理解是handles就是这个GUI对象,为这个对象添加成员变量numsignum = get(handles.numbershow, ‘String’):得到GUI上的一个tag为nubershow的对象的String 成员变量的值newnum = strcat(num, ‘1’):给字符串num追加一个1在后面set(handles.numbershow, 'String', newnum):将GUI上的一个tag为numbershow的对象的String成员变量的值置为newnumsound(d0,8192):发出声音,第一个参数为声音波形的序列,第二个参量为采样率guidata(hObject, handles):保存GUI数据。
大连理工大学数字信号处理实验预习三
大连理工大学实验预习报告学院(系): 电信 专业: 电子信息工程 班级: 电子1204 姓 名: 梁宇 学号: 201281001 组: ___ 实验时间: 实验室: 实验台: 指导教师签字: 成绩:实验三、IIR 数字滤波器设计与信号滤波一、实验目的和要求(1)熟悉用双线性变换法设计IIR 数字滤波器的原理与方法。
(2)掌握数字滤波器的计算机仿真方法。
(3)通过观察对实际心电图信号的滤波作用,获得数字滤波的感性知识。
二、实验原理与内容(一)实验原理利用双线性变换设计IIR 滤波器(只介绍巴特沃斯数字低通滤波器的设计),首先要设计出满足指标要求的模拟滤波器的传递函数)(s H a ,然后由)(s H a 通过双线性变换可得所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。
如果给定的指标为数字滤波器的指标,则首先要转换成模拟滤波器的技术指标,这里主要是边界频率s p w w 和的转换,对s p αα和指标不作变化。
边界频率的转换关系为)21tan(2w T =Ω。
接着,按照模拟低通滤波器的技术指标根据相应设计公式求出滤波器的阶数N 和dB 3截止频率c Ω;根据阶数N 查巴特沃斯归一化低通滤波器参数表,得到归一化传输函数)(p H a ;最后,将c s p Ω=代入)(p H a 去归一,得到实际的模拟滤波器传输函数)(s H a 。
之后,通过双线性变换法转换公式11112--+-=zz T s ,得到所要设计的IIR 滤波器的系统函数)(z H 。
双线性法设计IIR 滤波器步骤:以低通数字滤波器为例,将设计步骤归纳如下:(1)确定数字滤波器的性能指标:通带临界频率fp 、阻带临界频率fs ;通带内的最大衰减Ap ;阻带内的最小衰减As ;(2)确定相应的数字角频率,ωp=2πfp ;ωs=2πfs ;(3)计算经过预畸的相应模拟低通原型的频率(4)根据Ωp 和Ωs 计算模拟低通原型滤波器的阶数N ,并求得低通原型的传递函数Ha(s);(5)用上面的双线性变换公式代入Ha(s),求出所设计的传递函数H(z);(6)分析滤波器特性,检查其指标是否满足要求。
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。
数字信号处理实验报告_五个实验
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、掌握序列傅立叶变换的计算机实现方法,利用序列的傅立叶变换对连续信号、离散信号及系统响应进行频域分析。
二、 实验原理及方法采样是连续信号数字处理的第一个关键环节。
对采样过程的研究不仅可以了解采样前后信号时域和频域特性发生变化以及信号信息不丢失的条件,而且可以加深对傅立叶变换、Z 变换和序列傅立叶变换之间关系式的理解。
对一个连续信号)(t x a 进行理想采样的过程可用下式表示:)()()(^t p t t xx aa=其中)(^t x a 为)(t x a 的理想采样,p(t)为周期脉冲,即∑∞-∞=-=m nT t t p )()(δ)(^t x a的傅立叶变换为)]([1)(^s m a m j X T j a XΩ-Ω=Ω∑∞-∞=上式表明^)(Ωj Xa为)(Ωj Xa的周期延拓。
其延拓周期为采样角频率(T /2π=Ω)。
只有满足采样定理时,才不会发生频率混叠失真。
在实验时可以用序列的傅立叶变换来计算^)(Ωj X a 。
公式如下:Tw jw ae X j X Ω==Ω|)()(^离散信号和系统在时域均可用序列来表示。
为了在实验中观察分析各种序列的频域特性,通常对)(jw e X 在[0,2π]上进行M 点采样来观察分析。
对长度为N 的有限长序列x(n),有:n jw N n jw k ke m x eX--=∑=)()(1其中,k Mk πω2=,k=0,1,……M-1 时域离散线性非移变系统的输入/输出关系为 ∑∞-∞=-==m m n h m x n h n x n y )()()(*)()(上述卷积运算也可在频域实现)()()(ωωωj j j e H e X eY =三、 实验程序s=yesinput(Please Select The Step Of Experiment:\n 一.(1时域采样序列分析 s=str2num(s); close all;Xb=impseq(0,0,1); Ha=stepseq(1,1,10);Hb=impseq(0,0,3)+2.5*impseq(1,0,3)+2.2*impseq(2,0,3)+impseq(3,0,3); i=0;while(s);%时域采样序列分析 if(s==1) l=1; k=0;while(1)if(k==0)A=yesinput('please input the Amplitude:\n',...444.128,[100,1000]); a=yesinput('please input the Attenuation Coefficient:\n',...222.144,[100,600]); w=yesinput('please input the Angle Frequence(rad/s):\n',...222.144,[100,600]); end k=k+1;fs=yesinput('please input the sample frequence:\n',...1000,[100,1200]); Xa=FF(A,a,w,fs); i=i+1;string+['fs=',num2str(fs)]; figure(i)DFT(Xa,50,string); 1=yesinput 1=str2num(1); end%系统和响应分析else if(s==2)kk=str2num(kk);while(kk)if(kk==1)m=conv(Xb,Hb);N=5;i=i+1;figure(i)string=('hb(n)');Hs=DFT(Hb,4,string);i=i+1;figure(i)string('xb(n)');DFT(Xb,2,string);string=('y(n)=xb(n)*hb(n)');else if (kk==2)m=conv(Ha,Ha);N=19;string=('y(n)=ha(n)*(ha(n)');else if (kk==3)Xc=stepseq(1,1,5);m=conv(Xc,Ha);N=14;string=('y(n)=xc(n)*ha(n)');endendendi=i+1;figure(i)DFT(m,N,string);kk=yesinputkk=str2num(kk);end卷积定理的验证else if(s==3)A=1;a=0.5;w=2,0734;fs=1;Xal=FF(A,a,w,fs);i=i+1;figure(i)string=('The xal(n)(A=1,a=0.4,T=1)'); [Xa,w]DFT(Xal,50,string);i=i+1;figure(i)string =('hb(n)');Hs=DFT(Hb,4,string);Ys=Xs.*Hs;y=conv(Xal,Hb);N=53;i=i+1;figure(i)string=('y(n)=xa(n)*hb(n)');[yy,w]=DFT(y,N,string);i=i+1;figure(i)subplot(2,2,1)plot(w/pi,abs(yy));axis([-2 2 0 2]);xlabel('w/pi');ylabel('|Ys(jw)|');title(FT[x(n)*h(n)]');subplot(2,2,3)plot(w/pi,abs(Ys));axis([-2 2 0 2]);xlabel('w/pi');ylabel('|Ys(jw)|');title('FT[xs(n)].FT[h(n)]');endendend子函数:离散傅立叶变换及X(n),FT[x(n)]的绘图函数function[c,l]=DFT(x,N,str)n=0:N-1;k=-200:200;w=(pi/100)*k;l=w;c=x*Xc=stepseq(1,1,5);子函数:产生信号function c=FF(A,a,w,fs)n=o:50-1;c=A*exp((-a)*n/fs).*sin(w*n/fs).*stepseq(0,0,49); 子函数:产生脉冲信号function [x,n]=impseq(n0,n1,n2)n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];子函数:产生矩形框信号function [x,n]=stepseq(n0,n1,n2) n=[n1:n2];x=[(n-n0>=0)];四、 实验内容及步骤1、认真复习采样理论,离散信号与系统,线性卷积,序列的傅立叶变换及性质等有关内容,阅读本实验原理与方法。
大连理工大学数字信号处理实验预习四
大连理工大学实验预习报告学院(系): 电信 专业: 电子信息工程 班级: 电子1204 姓 名: 梁宇 学号: 201281001 组: ___ 实验时间: 实验室: 实验台: 指导教师签字: 成绩:实验四、含噪语音信号分析一、 实验目的和要求1 .理解并掌握系统的理念2 .掌握滤波的概念和基本应用方法3 .提高分析和解决实际问题的能力 二、实验原理和内容 1 傅立叶变换和反变换根据频谱分析理论,傅里叶变换和傅里叶反变换公式如下()()1()()2j t j tF j f t e dtf t F j e d ωωωωωπ+∞--∞+∞-∞==⎰⎰但是在MA TLAB 中利用程序实现时需要注意以下两点: (1) 在编制傅里叶变换和傅里叶反变换程序时,时间的采样点个数要与语音信号的数据采样点个数相对应。
这就需要首先明确这些数据采样点与时间采样点的对应关系。
即建立相应的时间向量作为语音信号采样点的时间坐标。
(2) 对频率进行积分,理论上是在(-∞,+∞)的范围内任意取值,本实验选择 -4000hz到+4000hz 的积分区间,带宽为8K 的信号频谱分布进行观察,实际上是在作定积分运算。
MA TLAB 是通过梯形法求数值积分来实现的,函数trapz (X,Y)能够完成向量求数值积分的功能。
2 滤波器设计滤波器是一种基本的处理信号的系统,具有传输选择特性的二端口网络,是一种线性时不变的系统。
它是处理连续信号的由分立元件构成的线性网络,其性能可用线性微分方程来描述。
它的功能主要是选频,即滤掉(衰减掉)不需要的信号成份,保留需要的信号成份.通过滤波器时不经受衰减或经受很小衰减的频带称为通带,经受的衰减超过某一规定值的频带称为阻带,位于通带和阻带之间的频带称为过渡带.在本实验中采用的是模拟实现高通滤波器和低通滤波器的功能。
根据巴特沃兹滤波器的滤波原理,其理想的滤波器函数为:2(H j ω21()1c cH jωωωωω=⎫⎛⎫+-⎪ ⎪⎭⎝⎭其中cω是截止频率;将截止频率fc作为参数输入。
数字信号处理实验线性卷积圆周卷积
数字信号处理实验线性卷积圆周卷积⼤连理⼯⼤学实验报告学院(系):电信专业:⽣物医学⼯程班级:**1101姓名:**** 学号:201181*** 组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:实验⼀线性卷积和圆周卷积⼀、实验程序1.给出序列x=[3,11,7,0,-1,4,2],h=[2,3,0,-5,2,1];⽤两种⽅法求两者的线性卷积y,对⽐结果。
a)直接调⽤matlab内部函数conv来计算。
b)根据线性卷积的步骤计算。
clear;clc;x=[3 11 7 0 -1 4 2];n1=0:1:length(x)-1;h=[2 3 0 -5 2 1];n2=0:1:length(h)-1;y=conv(x,h);n3=0:1:length(x)+length(h)-2;figure(1);subplot(121);stem(n1,x,'.');axis([0 6 -15 15]);title('x(n)序列');grid;subplot(122);stem(n2,h,'.');axis([0 5 -10 10]);title('h(n)序列');grid;figure(2);subplot(121);stem(n3,y,'.');axis([0 12 -60 60]);title('调⽤conv函数的线性卷积后序列');grid;N=length(x);M=length(h);L=N+M-1;for(n=1:L)y1(n)=0;for(m=1:M)k=n-m+1; if(k>=1&k<=N)y1(n)=y1(n)+h(m)*x(k); end; end; end;subplot(122);stem(n3,y1,'*');axis([0 12 -60 60]);title('按步骤计算的线性卷积后序列');grid; 结果2.卷积后结果y=[ 6 , 31 , 47 , 6 , -51 , -5 , 41 , 18 , -22 , -3 , 8 , 2]。
数字信号处理实验指导书(带源程序)
数字信号处理实验指导书(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MATLAB的基本语法。
3.按实验内容熟悉tem。
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tem函数STEM(Y)plotthedataequenceYatemfromthe某a某iterminatedwithcircleforthedatavalue.STEM(某,Y)plotthedataequenceYatthevaluepecifiedin某.例:t=[0:0.1:2];某=co(pi某t+0.6);tem(t,某);某n=[4,2,2,3,6,7];tem(某n);思考:STEM(Y)与STEM(某,Y)有什么不同?STEM与PLOT函数有什么不同?2.掌握ubplot函数H=SUBPLOT(m,n,p),orSUBPLOT(mnp),breaktheFigurewindowintoanm-by-nmatri某ofmalla某e,electthep-tha某eforthecurrentplot,andreturnthea某ihandle.Thea某earecountedalongthetoprowoftheFigurewindow,thentheecondrow,etc.例:n1=0:3;某1=[1,1,1,1];ubplot(221);tem(n1,某1);title('某1序列');n2=0:7;某2=[1,2,3,4,4,3,2,1];ubplot(222);tem(n2,某2);title('某2序列');n3=0:7;某3=[4,3,2,1,1,2,3,4];ubplot(223);tem(n3,某3);title('某3序列');n4=0:7;某41=co((pi/4)某n4);ubplot(224);tem(n4,某41);title('某4序列');思考:ubplot是怎样分配各个作图分区的顺序号的?3.信号的运算某1(n)[1,0.7,0.4,0.1,0],某2(n)[0.1,0.3,0.5,0.7,0.9],请作出某1(n)某2(n),某1(n)某2(n)的图形。
大连理工大学实验预习报告
大连理工大学实验预习报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:预约实验时间:指导教师签字:预习成绩:实验名称: 直流电路实验1.基尔霍夫定律和叠加原理的验证(必做)2.电源等效变换(选做)一、实验目的和要求二、实验原理和内容三、实验步骤(简要列出主要实验步骤)五、预习要求及思考题(*为选做)课前阅读《电工技术实验》第一章中有关内容,了解实验用仪器、仪表及实验装置的使用方法,明确其名称、用途及注意事项,完成下列预习题。
1.根据实验原理图中的电路参数,计算出待测电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值,列表记录计算值。
表22.实验中若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流,在什么情况下可能出现指针反偏,应如处理?在记录数据时应注意什么?若用直流数字毫安表进行测量时,则会有什么显示呢?3.验证叠加原理实验中如果U1、U2分别单独作用,在本实验中应如何操作。
*4.通常直流稳压电源输出端不允许短路,直流恒流源输出端不允许开路,为什么?*5.设计电源等效变换实验方案(电路图、数据表格、实验步骤等),课前写入实验报告中。
大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号: ___ 实验时间:第周星期第 / 节实验室:综合楼实验台:指导教师签字:成绩:实验名称: 直流电路实验一、实验目的和要求(见预习报告)二、实验原理和内容(见预习报告)三、主要仪器设备四、实验步骤与操作方法1.基尔霍夫定律和叠加原理的验证(必做)实验电路原理图(1)基尔霍夫定律的验证实验条件:U1 =V,U2 =V。
总结实验操作方法(2)叠加原理的验证实验条件:U1 =V,U2 =V。
总结实验操作方法(3)将R5(330Ω)换成二极管1N4007验证叠加原理是否成立。
总结实验操作方法*(4)测电路中电阻实际阻值并记录。
操作方法与注意事项R1= R2= R3= R4= R5=五、实验数据记录和处理1.基尔霍夫定律的验证实验数据记录表:2.叠加原理的验证实验数据记录表:3.将R5(330Ω)换成二极管1N4007实验数据记录(设计数据表格)。
[工学]数字信号处理实验
h
8
七,例题
例1.3.2
设x(n)2(n)(n1)2(n2), h(n)(n)2(n1)(n2),
求y(n)=x(n)h(n)
两个有限长序列的卷积计算程序如下:
xn=[2,1,-2];
hn=[1,2,-1];
yn=conv(xn,hn);
n=0:length(yn)-1;
subplot(3,2,1);stem(n,yn,'.');line([0,5],[0,0])
xlabel('n');ylabel('y(n)');grid
on; h
9
仿真结果如下图所示:
h
10
八,实验报告要求
1, 报 告 中 要 给 出 实 验 的 MATLAB 程 序 , 并 对 每 个 语 句 给 出 注 释 , 说 明 语 句 作 用 ;
2,
简
Hale Waihona Puke 述实验目
的
和
原
理
;
3, 给 出 用 笔 算 时 卷 积 和 conv 计 算 线 性 卷 积 对 照 图 ;
2.Length 功能:取某一变量的长度(采样点数)
调用格式:N=Length(n) 取变量n的采样点数为N。
h
7
3. Real 功能:取某一复数的实部。
调用格式:x=real(h);取复数h的实部。
4. Imag 功能:取某一复数的虚部。
调用格式:y=imag(h);取复数h的虚部。
还有一些其它相关函数等:如plot(按线性比例关系绘制二维图形),stem(绘制二维离散序列图形),subplot (在同一图形界面上产生多个绘图区间),title(在图形的上方标注说明),xlabel(在横坐标的下方标 注说明),ylabel (在纵坐标的下方标注说明)conv(通用卷积函数)等等。
大连理工大学随机信号实验报告完整
大连理工大学实验预习报告学院(系):信息与通信工程学院专业:电子信息工程班级:姓名:学号:组:___实验时间:2015.12.14 实验室:C221 实验台:指导教师:实验I:随机信号的产生、相关分析及其应用实验实验1 均匀分布随机数的产生,统计特性分析及计算机仿真一、实验目的和要求掌握均匀分布随机信号的基本产生方法二、实验原理和内容较简单的伪随机序列产生方法是采用数论中基于数环理论的线性同余法(乘同余法、混合同余法),其迭代公式的一般形式为f(x) = (r·x+ b) Mod M,其离散形式为s(n + 1) = [r·s(n) + b] Mod M。
其中,s(n)为n 时刻的随机数种子,r 为扩展因子,b 为固定扰动项,M 为循环模,Mod M 表示对M 取模。
为保证s(n)的周期为M,r 的取值应满足r = 4k + 1,M 2p,k 与p的选取应满足:r < M,r(M-1) + 1< 231-1。
通常公式中参数常用取值为s(0) =12357,r = 2045,b = 1,M =1048576。
三、实验步骤1. 编程实现产生10000个在(0, 1)区间均匀分布随机数。
2. 计算生成随机数的1~4阶矩,最大值,最小值,频度直方图。
实验2 高斯分布随机数的产生,统计特性分析及计算机仿真一、实验目的和要求掌握高斯白噪声的基本产生方法二、实验原理和内容1.变换法2.较简单的高斯白噪声产生方法是基于概率论中的中心极限定理。
即无穷多个同分布随机变量之和构成随机变量服从高斯分布。
方便起见,可以使用多个均匀分布随机变量之和近似高斯分布随机变量。
三、实验步骤1.编程实现产生10000 个N(3, 4) 高斯随机数。
2.计算生成随机数的1~4 阶矩,最大值,最小值,频度直方图。
实验3 随机信号相关函数计算、相关分析及计算机仿真一、实验目的和要求掌握随机信号相关函数计算、相关分析及实现二、实验原理和内容根据自相关和互相关的定义,自相关,互相关计算随机信号的自相关和互相关。
大连理工大学通信系统仿真实验
大连理工大学实验报告学院(系):电信学部专业:电子信息工程班级:姓名:学号:实验时间:指导教师签字:成绩:实验一:简单基带传输系统一、实验目的和要求1、学习利用SystemView 进行数字通信系统仿真分析时主要涉及的概念和操作方法。
2、掌握观察系统时域波形,特别是眼图的操作方法。
二、实验原理和内容构造一个简单示意性基带传输系统。
以双极性PN 码发生器模拟一个数据信源,码速率为100bit/s,低通型信道噪声为加性高斯噪声(标准差=0.3v)。
要求:1.观测接收输入和滤波输出的时域波形;2.观测接收滤波器输出的眼图。
简单的基带传输系统原理框图如图2-1-1 所示,该系统并不是无码间干扰设计的,为使基带信号能量更为集中,形成滤波器采用高斯滤波器。
三、主要仪器设备SystemView工具平台四、实验步骤与操作方法步骤1:进入SystemView 系统视窗,设置“时间窗”参数如下:①运行时间:Start Time: 0 秒;Stop Time: 0.5 秒;②采样频率:Sample Rate:10000Hz。
步骤2:调用图符块创建基带传输系统,仿真分析系统,如图1-1所示:图1-1、基带传输系统步骤3:改变形成滤波器、高斯噪声等的相关参数,比较输入输出波形图并分析结果。
步骤4:改变形成滤波器、高斯噪声等的相关参数,比较输入输出眼图并分析结果。
五、实验数据记录和处理输入PN序列(0)参数:振幅为1V,频率为100Hz;形成滤波器(19)参数:高斯波形,脉冲宽度为0.01s,均方差为0.001;高斯噪声源(3)参数:均值为0,均方差为0.1V;低通滤波器(14)参数:截止频率为200Hz;采样时间为0.05s。
原始序列通过脉冲成形滤波器之各自频谱图与眼图搭建系统框图六、实验结果与分析基带传输的解码效果与外加的噪声息息相关。
在实验过程中,调节采样频率和加性噪声的影响对于实验结果的可靠度有着至关重要的影响。
学院(系):电信学部专业:电子信息工程班级:姓名:学号:实验时间:指导教师签字:成绩:实验一:简单基带传输系统一、实验目的这部分内容通过一个较为典型的分析举例,介绍利用SystemView 进行数字通信系统仿真分析时主要涉及的概念和操作方法。
实验6预习报告
大连理工大学预习报告学院(系):电信专业:班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:实验六Simulink仿真AM调制解调系统一.实验目的1.了解语音信号处理在通信中的应用2.理解幅度调制和解调的原理及方法3.设计语音信号调制解调的simulink系统框图4.观察语音信号、载波信号、调制后信号和解调后信号的频谱5.观察不同系统参数设置对应的调制解调效果6.观察相干解调和不相干解调两种方式解调后信号的波形及频谱。
二.实验原理2.1 Simulink环境介绍Simulink是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包,被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。
Simulink提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。
在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。
Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。
2.2 AM调制原理幅度调制是用调制信号去控制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变化的过程。
幅度调制器的一般模型如图2.1所示。
图1幅度调制模型在图1中,若假设滤波器为全通网络(=1),调制信号()t m 叠加直流0A 后再与载波相乘,则输出的信号就是常规双边带(AM )调幅 .AM 调制器模型如图2所示图2 AM 调制模型AM 信号波形的包络与输入基带信号()t m 成正比,故用包络检波的方法很容易恢复原始调制信号。
但为了保证包络检波时不发生失真,必须满足()max 0t m A ≥,否则将出现过调幅现象而带来失真。
AM 信号的频谱是由载频分量和上、下两个边带组成(通常称频谱中画斜线的部分为上边带,不画斜线的部分为下边带)。
上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同,下边带是上边带的镜像。
信号实验报告
大连理工大学本科实验报告课程名称: 信号与系统实验学院(系):电子信息与电气工程学部专业: 通信工程班级: 1401班学号: 201483091学生姓名: 李睿2016年 5 月21日实验项目列表大连理工大学实验预习报告学院(系):电信专业:通信工程班级:1401班姓名:李睿学号:201483091 组:5___实验时间:2016。
5.6 实验室:创新园大厦c0221 实验台: 5指导教师签字:成绩:信号得频谱图一、实验目得与要求1. 掌握周期信号得傅里叶级数展开2。
掌握周期信号得有限项傅里叶级数逼近3、掌握周期信号得频谱分析4、掌握连续非周期信号得傅立叶变换5、掌握傅立叶变换得性质二、实验用得matlab命令与例子1. a:b:c :产生一个从 a 到 c,间隔为 b 得等间隔数列例:5:1:11,产生一个从 5 到 11,间隔为 1 得等间隔数列2。
quare(t,duty):周期性矩形脉冲信号(duty表示占空比) 调用形式: y=sq uare(t,duty) 例:产生一个周期为2π,幅值为±1得周期性方波。
y=square(2*pi*30*t,75); plot(t,y),grid on axis([-0、1,0.1,-1.5,1.5])3、 plot():matlab中二维线画图函数plot(x,y,'颜色与标识’):若y与x 为同维向量,则以x 为横坐标,y 为纵坐标绘制连线图、若 x 就是向量,y就是行数或列数与x长度相等得矩阵,则绘制多条不同色彩得连线图,x 被作为这些曲线得共同横坐标。
若x 与 y 为同型矩阵,则以 x,y 对应元素分别绘制曲线,曲线条数等于矩阵列数。
例:在0≤x≤2π区间内,绘制曲线y=2e-0、5xcos(4πx)、x=0:2*pi;y=2*exp(—0。
5*x).*cos(4*pi*x);plot(x,y)‘ ’:y黄m紫 c 青r红g绿 b 蓝w 白 k 黑—实线、点 <小于号:点线o 圆 s 正方形-、点划线x 叉号 d 菱形——虚线+加号 h 六角星 *星号 p 五角星 v 向下三角形 ^向上三角形 >大于号4、 grid on:有网格 grid off:关掉格网下面就是加上命令grid on后画得图,有网格。
课程大作业——数字信号处理实验报告
实验一 信号、系统及系统响应一.实验目的1.熟悉理想采样的性质,了解信号采用前后的频谱变化,加深对采样定理的理解。
2.熟悉离散信号和系统的时域特性。
3.熟悉线性卷积的计算编程方法:利用卷积的方法,观察、分析系统响应的时域特性。
4.掌握序列傅氏变换的计算机实现方法,利用序列的傅氏变换对离散信号、系统及系统响应进行频域分析。
二.实验原理1.连续时间信号的采样采样是从连续时间信号到离散时间信号的过渡桥梁,对采样过程的研究不仅可以了解采样前后信号时域和频域特性发生的变化以及信号内容不丢失的条件,而且有助于加深对拉氏变换、傅氏变换、z 变换和序列傅氏变换之间关系的理解。
对一个连续时间信号进行理想采样的过程可以表示为该信号和个周期冲激脉冲的乘积,即)()()(ˆt M t x t xa a = (1-1) 其中)(ˆt xa 是连续信号)(t x a 的理想采样,)(t M 是周期冲激脉冲 ∑+∞-∞=-=n nT t t M )()(δ (1-2)它也可以用傅立叶级数表示为:∑+∞-∞=Ω=n tjm s e T t M 1)( (1-3)其中T 为采样周期,T s /2π=Ω是采样角频率。
设)(s X a 是连续时间信号)(t x a 的双边拉氏变换,即有:⎰+∞∞--=dt e t xs X st aa )()( (1-4)此时理想采样信号)(ˆt xa 的拉氏变换为 ∑⎰+∞-∞=+∞∞--Ω-===m s a sta a jm s X T dt e t x s X )(1)(ˆ)(ˆ (1-5)作为拉氏变换的一种特例,信号理想采样的傅立叶变换[]∑+∞-∞=Ω-Ω=Ωm s a a m j X T j X )(1)(ˆ (1-6)由式(1-5)和式(1-6)可知,信号理想采样后的频谱是原信号频谱的周期延拓,其延拓周期等于采样频率。
根据Shannon 采样定理,如果原信号是带限信号,且采样频率高于原信号最高频率分量的2倍,则采样以后不会发生频率混淆现象。
大连理工大学数字图像处理实验预习报告1
数字图像处理实验预习报告学院(系):电信学部专业:电子信息工程班级:电子1102姓名:陈柯锦学号:201181442 组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:邢慧玲成绩:实验名称图像基本操作一、实验目的和要求1. 利用matlab获取图像;2. 图像直方图均衡;3. 图像的点运算;4. 图像的几何变换;二、实验原理和内容1. 利用matlab获取图像(a)imread :imread函数用于读入各种图像文件,其一般的用法为[X,MAP]=imread( ‘filename’, ‘fmt’) 其中,X为读出的图像数据,MAP为颜色表数据(或称调色板,亦即颜色索引矩阵,对灰度图像和RGB彩色图像,该MAP为空矩阵),fmt为图像的格(可以缺省),filename为读取的图像文件(可以加上文件的路径)。
(b)imwrite :imwrite函数用于输出图像,其语法格式为:imwrite(X, MAP, filename, fmt) imwrite(X, MAP, filename, fmt) 按照fmt指定的格式将图像数据矩阵X 和调色板MAP写入文件filename。
(c)imshow MATLAB图像处理工具箱提供了imshow函数来显示各种图像,其语法如下:imshow(I, n) 或imshow(I_BW);imshow(X, MAP);imshow(I_RGB) 其中imshow(I, n)用于显示灰度图像,I是图像数据矩阵,n为灰度级数目(n可缺省,缺省值为256)。
其它的分别用于显示二值图像、索引色图像和RGB真彩色图像。
另外,对RGB彩色图像,还可以用imshow( RGB(:, :, 1) )、imshow( RGB(:, :, 2) )、imshow( RGB(:, :, 3) )分别显示RGB图像的R、G、B三个分量(注意:这样显示出的图像是以各分量值为对应的灰度值所显示的灰度图像)。
数字信号处理实验报告--电话拨号音合成与识别
大连理工大学实验报告学院(系):专业:班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:实验二电话拨号音合成与识别一、实验结果与分析数字拨号音频谱分析(代码与频谱):n=[1:410];fs=8192;d1=sin(2*pi*697/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); t1=(0:length(d1)-1)*fs/length(d1)-fs/2; figure(1);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘1’的频谱'); d1=sin(2*pi*697/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(2);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘2’的频谱'); d1=sin(2*pi*697/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1); figure(3);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘3’的频谱'); d1=sin(2*pi*770/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); figure(4);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘4’的频谱'); d1=sin(2*pi*770/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(5);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘5’的频谱'); d1=sin(2*pi*770/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1); figure(6);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘6’的频谱'); d1=sin(2*pi*852/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); figure(7);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘7’的频谱'); d1=sin(2*pi*852/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(8);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘8’的频谱'); d1=sin(2*pi*852/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1);figure(9);plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘9’的频谱');d1=sin(2*pi*941/fs*n)+sin(2*pi*1209/fs*n); D1=fft(d1); figure(10); plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘*’的频谱');d1=sin(2*pi*941/fs*n)+sin(2*pi*1336/fs*n); D1=fft(d1); figure(11); plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘0’的频谱');d1=sin(2*pi*941/fs*n)+sin(2*pi*1477/fs*n); D1=fft(d1); figure(12); plot(t1,fftshift(abs(D1)));title('按键‘#’的频谱');频谱图如下:-2000-1500-1000-0050100150200250按键‘1’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘2’的频谱-2000-1500-1000-0 50100150200250按键‘3’的频谱-2000-1500-1000-0 50100150200250按键‘4’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘5’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘6’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘7’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘8’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘9’的频谱-2000-1500-1000-0 050100150200250按键‘*’的频谱-2000-1500-1000-0050100150200250按键‘0’的频谱温馨推荐您可前往百度文库小程序享受更优阅读体验不去了立即体验-2000-1500-1000-0050100150200250按键‘#’的频谱图形电话拨号面板的制作:首先是框架的搭建:利用callback 在.m 文件中对各个模块进行代码的编辑(下面列出主要部分):1、数字0~9的显示与发声(以数字‘7’为例):% --- Executes on button press in pushbutton7.function pushbutton7_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)n0=strcat(get(handles.numshow,'string'),'7'); % 获取数字号码set(handles.numshow,'string',n0); % 显示号码n=[1:handles.DTMFnum]; % 每个数字410 个采样点表示d0=sin(2*pi*852/handles.fs*n)+sin(2*pi*1209/handles.fs*n); % 对应行频列频叠加space=zeros(1,handles.DTMFnum); %400 个0 模拟静音信号phone=[handles.NUM,d0];handles.NUM=[phone,space]; % 存储连续的拨号音信号guidata(hObject, handles);wavplay(d0,8192);2、删除键‘*’的代码:% --- Executes on button press in pushbutton11.function pushbutton11_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton11 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)n=[1:1000];num=get(handles.numshow,'string');l=length(num);n11=strrep(num,num,num(1:l-1));d11=sin(0.7217*n)+sin(0.9273*n);set(handles.numshow,'string',n11);L=length(handles.NUM);handles.NUM=handles.NUM(1:L-820);guidata(hObject, handles);wavplay(d11,8192);3、确认键‘#’的代码:% --- Executes on button press in pushbutton12.function pushbutton12_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton12 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)n0=strcat(get(handles.numshow,'string'),'#'); % 获取数字号码set(handles.numshow,'string',n0); % 显示号码n=[1:handles.DTMFnum]; % 每个数字410 个采样点表示d0=sin(2*pi*941/handles.fs*n)+sin(2*pi*1477/handles.fs*n); % 对应行频列频叠加guidata(hObject, handles);wavplay(d0,8192);4、清空键‘Reset’的代码:% --- Executes on button press in btFW.function btFW_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to btFW (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA) handles.NUM=[];set(handles.numshow,'string',[]); % 显示号码set(handles.numRec,'string',[]); % 显示号码guidata(hObject, handles);5、显示键的代码:% --- Executes on button press in btRec.function btRec_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to btRec (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDA TA)L=length(handles.NUM);n=L/handles.DTMFsum;number='';for i=1:nj=(i-1)*handles.DTMFsum+1;d=handles.NUM(j:j+(handles.DTMFnum-1)); % 截取出每个数字f=fft(d,8192); % 以N=2048 作FFT 变换a=abs(f);p=a.*a/handles.fs; % 计算功率谱% p=a.*a/10000; % 计算功率谱num(1)=find(p(1:1000)==max(p(1:1000))); % 找行频num(2)=1000+find(p(1000:1700)==max(p(1000:1700))); % 找列频if (num(1) < 730)row=1; % 确定行数elseif (num(1) < 810)row=2;elseif (num(1) < 900)row=3;elserow=4;endif (num(2) < 1260) column=1; % 确定列数elseif (num(2) < 1400) column=2;elsecolumn=3;endz=[row,column]; % 确定数字if z==[4,2]tel=0;elseif z==[1,1]tel=1;elseif z==[1,2]tel=2;elseif z==[1,3]tel=3;elseif z==[2,1]tel=4;elseif z==[2,2]tel=5;elseif z==[2,3]tel=6;elseif z==[3,1]tel=7;elseif z==[3,2]tel=8;elseif z==[3,3]tel=9;endt(i)=tel;c=strcat(number,int2str(tel)); number=c;i=i+1;endset(handles.numRec,'string',number); % 显示号码GUI界面的操作:(1)初始化界面(2)输入数字后的界面(3)按‘*’后删除一位(4)按‘#’后确认键(5)按下显示键显示出来(6)按下Reset键清空二、讨论、建议、质疑做本实验分两部分,第一部分是做图形化(GUI)界面的设计,第二部分是做电话信号的频谱分析。
大连理工大学数字信号处理实验实验三——IIR滤波器的设计
大连理工大学实验报告学院(系):电子信息与电气工程专业:电子信息工程班级:姓名:学号:组:___实验时间:实验室:实验台:指导教师签字:成绩:实验三、IIR数字滤波器设计与信号滤波一、实验题目和代码1. 用双线性变换法设计一个巴特沃斯IIR低通数字滤波器。
设计指标参数为:在通带内频率低于0.4*pi 时,最大衰减小于2dB ;在阻带内[0.6*pi, pi] 频率区间上,最小衰减大于15dB 。
要求:(1)用buttord,buttap,zp2tf,lp2lp,bilinear等指令实现(2)用buttord,butter指令实现并分别绘制两种设计方法的频响曲线实验源程序:% 方法一:用buttord,buttap,zp2tf,lp2lp,bilinear等指令实现%求模拟滤波器参数,clc;clear all; close allRp=2; Rs=15;wp=0.4*pi; ws=0.6*pi;Fs=1;Wo=wp;wap=2*Fs*tan(wp/2);was=2*Fs*tan(ws/2);[N,Wn]=buttord(wap,was,Rp,Rs,'s'); %选择滤波器的最小阶数[Z,P,K]=buttap(N); %创建butterworth模拟滤波器[b,a]=zp2tf(Z,P,K); %把滤波器零极点模型转化为传递函数模型 [B,A]=lp2lp(b,a,Wo); %把模拟滤波器原型转换成截至频率为Wn的低通滤波器%用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器的转换[bz,az]=bilinear(B,A,Fs);%绘制频率响应曲线[H,W]=freqz(bz,az);figureplot(W,abs(H));gridxlabel('频率/弧度')ylabel('频率响应幅度')axis([0 pi 0 1.1])figureplot(W,20*log10(abs(H)));gridxlabel('频率/弧度')ylabel('对数幅频响应/dB')axis([0 pi -700 10])实验结果:% 方法二:用buttord,butter指令实现%设置滤波器参数clc;clear all;Rp=2; Rs=15;wp=0.4*pi/pi; ws=0.6*pi/pi;Fs=1;%选择滤波器的最小阶数[N,Wn]=buttord(wp,ws,Rp,Rs);%用双线性变换法的butter指令直接实现IIR数字滤波器的设计 [bz,az]= butter(N,Wn)%绘制频率响应曲线[H,W]=freqz(bz,az);figureplot(W,abs(H));gridxlabel('频率/弧度')ylabel('频率响应幅度')axis([0 pi 0 1.1])figureplot(W,20*log10(abs(H)));gridxlabel('频率/弧度')ylabel('对数幅频响应/dB')axis([0 pi -700 10])实验结果:2. 用双线性变换法的模拟滤波器原型设计一个巴特沃兹低通滤波器,给定技术指标是100p f Hz = 300st f Hz = 3p dB α=20s dB α= ,抽样频率为1000s F Hz = 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大连理工大学实验预习报告
学院(系):电子信息与电气工程专业:电子信息工程班级:
姓名:学号:组:___
实验时间:实验室:实验台:
指导教师签字:成绩:
实验一、线性卷积与圆周卷积
一、实验目的和要求
理解离散序列的线性卷积与圆周卷积的原理,比较其相同和不同点,掌握线性卷积与圆周卷积的计算步骤和计算方法,能熟练使用Matlab 的相关命令。
二、实验原理和内容
(一)实验原理
1.线性卷积
当系统输入序列为x(n),系统的单位冲激响应为h(n),输出序列为y(n),则线性时不变系统y(n)= x(n)*h(n).
2.圆周卷积
两个有限长序列x1(n)和x2(n),均为N点长,其N点离散傅里叶变换(DFT)分别为x1(k)和x2(k),则x3(n) =x1(n)Οx2(n). 过程如下:
1.补零:将y(n)和x(n)的长度补0成要求的点数。
2.周期延拓:先在哑变量坐标m上作出y(m)和x(m),将x(m)周期延拓。
3.翻褶,取主值序列:对x(m)以m=0的垂直轴为对称轴翻褶成x (-m),然后取主值序列。
4.圆周移位:对得到的x (-m)序列进行圆周移位。
5.相乘相加:与y(m)对应项相乘,并累加,得到圆周卷积的结果
3.两个有限长序列的线性卷积
序列x1(n)为L点长,序列x2(n)为P点长,x3(n)为这两个序列的线性卷积,则线性卷积x3(n)的最大长度为L+P-1,。
4.圆周卷积与线性卷积的关系
序列x1(n)为L点长,序列x2(n)为P点长,若序列x1(n)和x2(n)进行N点的圆周卷积,
其结果是否等于该两个序列的线性卷积,完全取决于圆周卷积的长度。
三、实验用到的Matlab命令和举例
1.conv: 直接计算两个序列的线性卷积。
conv(x,h):计算x(n)和h(n)两个序列的卷积。
例:
x=[1,3,5,7,9,7,5];
h=[2,4,6,4,2];
conv(x,h)
ans =
2 10 28 56 90 118 130 112 76 34 10
2.stem:作图。
stem(y):在本实验中表示做序列y(n)的坐标图。
3.length:表示长度。
Length(x):表示向量x 的长度。
4.zeros:补零。
zeros(m,n):产生m*n 的零矩阵;zeros(n):产生n*n 的全零方阵。
例:
A=zeros(2,3)
A =
0 0 0
0 0 0
B=zeros(3)
B =
0 0 0
0 0 0
0 0 0。