数字信号处理实验报告

南京信息工程大学数字信号处理实验报告

学院：电子与信息工程学院

班级：11通信1班

学号：20111334020

姓名：杨丹

指导教师：乔杰

2013/12/6

目录

实验一Matlab基本知识和信号处理工具箱 (3)

实验二离散信号的产生及分析 (5)

实验三离散傅立叶变换及分析 (8)

实验四IIR数字滤波器的分析与设计 (12)

实验五FIR数字滤波器的分析与设计 (14)

实验一 Matlab 基本知识和信号处理工具箱

一、实验目的

1、 了解Matlab 的基本操作

2、 了解Matlab 工具箱的函数

3、 正确使用Matlab 进行试验仿真

二、实验内容

（一）画出振荡曲线 和它的包络

程序如下：

t=0:pi/20:4*pi;

yy=exp(-t/3);

y=exp(-t/3).*sin(3*t);

plot(t,y,'-r');

hold on

plot(t,yy,':b',t,-yy,':b');

grid on

shg

实验结果：

（二）sawtooth 产生锯齿波或三角波

在Matlab 命令窗口中输入以下命令，也可以用脚本文件来实现。

程序如下：

t=-10:0.1:10;

x=sawtooth(t);

)3sin(3/t e y t -=3/t e yy -=

plot(t,x)

grid on

Shg

实验结果：

三、实验小结

在本次实验中，了解了Matlab的基本操作，基本了解了信号处理工具箱的使用方法，能够进行简单的波形绘制。对波形代码参量有了基本的识别能力。

实验二 离散信号的产生及分析

一、实验目的

利用函数、脚本文件或在主命令窗口中编写离散信号命令

二、实验内容

（一）生成离散信号 并画出复序列x(n)的实部，虚部，幅值和相位图。

程序如下：

figure(1);clf

n=-15:24;alpha=-0.3+j*0.5;

x=exp(alpha.*n);

subplot(221);stem(n,real(x));title('real part');xlabel('n');

subplot(222);stem(n,imag(x));title('imaginary part');xlabel('n');

subplot(223);stem(n,abs(x));title('magnitude part');xlabel('n');

subplot(224);stem(n,angle(x)*180/pi);title('phase part');xlabel('n');

实验结果：

（二）请给出离散系统

的单位抽样响应和单位阶跃响应

2415,)()5.03.0(<≤-=+-n e n x n j )2(2)()2(7.0)1(3.0)(-+=-+--n x n x n y n y n y

程序如下：

a=[1,-0.3,0.7];

b=[1,0,2];

x=impseq(0,-20,120);

n=[-20:120];

h=filter(b,a,x);

subplot(211);

stem(n,h);

subplot(212);

axis([-20,120,-1.1,1.1]);

title('冲激响应');xlabel('n');ylabel('h(n)');

x=stepseq(0,-20,120);

s=filter(b,a,x);

subplot(212);

stem(n,s)

axis([-20,120,-0.5,3]);

title('阶跃响应');xlabel('n');ylabel('s(n)');

其中，impseq为单位冲激序列的生成函数，程序如下：function [x,n]=impseq(n0,n1,n2)

n=[n1:n2];

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

stepseq为单位阶跃序列的生成函数，程序如下：function [x,n]=stepseq(n0,n1,n2)

n=[n1:n2];

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

实验结果：

（三）请给出序列 的频谱 要求数字频率范围为

程序如下：

n=-5:14;

x=(-0.5).^n;

k=-300:300;w=(pi/100)*k;

Xw=x*exp(-j*pi/100*n'*k);

magXw=abs(Xw);

angXw=angle(Xw);

subplot(211)

plot(w,magXw);grid

xlabel('frequency in units of pi');ylabel('|X|');

subplot(212)

plot(w,angXw);grid

xlabel('frequency in units of pi');ylabel('angle/pi')

实验结果：

三、实验小结

学习了离散信号的产生与分析，包括对其相位谱幅度谱的理解与分析。对Matlab 的编程有了一定的了解。能够进行简单的编程。

145,)5.0()(≤≤-=n n x n )(jw e X ππ33≤≤-w