数字信号处理实验指导书思考题答案实验图

目录

实验一 Matlab与数字信号处理基础 (2)

实验二离散傅里叶变换与快速傅里叶变换 (4)

实验三数字滤波器结构 (6)

注释 (9)

主要参考文献 (9)

实验一 Matlab与数字信号处理基础

一、实验目的和任务

1、熟悉Matlab的操作环境

2、学习用Matlab建立基本序列的方法；

3、学习用仿真界面进行信号抽样的方法。

二、实验内容

1、基本序列的产生：

单位抽样序列、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列和复指数序列的产生

2、用仿真界面进行信号抽样练习：

用simulink建模仿真信号的抽样

三、实验仪器、设备及材料

计算机、Matlab软件

四、实验原理

序列的运算、抽样定理

五、主要技术重点、难点

Matlab的各种命令与函数、建模仿真抽样定理

六、实验步骤

1、基本序列的产生：

单位抽样序列δ(n): n=-2:2;

x=[0 0 1 0 0];

stem(n,x);

单位阶跃序列u(n)：n=-10:10;

x=[zeros(1,10) ones(1,11)];

stem(n,x);

矩形序列R N(n)：n=-2:10;

x=[0 0 ones(1,5) zeros(1,6)];

stem(n,x);

实指数序列0.5n：n=0:30;

x=0.5.^n

stem(n,x);

复指数序列e(-0.2+j0. 3)n：n=0:30;

x=exp((-0.2+j*0.3)*n);

模：stem(n,abs(x))；

幅角：stem(n,angle(x))；

2、用仿真界面进行信号抽样练习：

（1）在Matlab命令窗口中输入simulink 并回车，以打开仿真模块库；

（2）按CTRL+N，以新建一仿真窗口；

在仿真模块库中用鼠标点击Sources（输入源模块库），从中选择sine wave（正弦波模块）并

将其拖至仿真窗口；

（3）在仿真模块库中用鼠标点击Discrete（离散模块库），从中选择Zero-Order Hold（零阶保持器模块）并将其拖至仿真窗口；

（4）在仿真模块库中用鼠标点击Sinks（显示模块库），从中选择Scope（示波器模块）并将其拖至仿真窗口；

（5）在仿真窗口中把上述模块依次连接起来；

（6）用鼠标双击Scope模块，以打开示波器的显示界面；

（7）用鼠标点击仿真窗口工具条中的►图标开始仿真，结果显示在示波器中；

（8）用鼠标双击Zero-Order Hold模块，打开其参数设置窗口，改变sample time参数值，例如1、0.5、0.1、0.05…，用鼠标点击仿真窗口工具条中的►图标开始仿真，比较示波器显示结果（选三个参数值，得三个结果）；

（9）在仿真模块库中用鼠标点击Sinks（显示模块库），从中选择To Workspace（输出到当前工作空间的变量模块）并将其拖至仿真窗口；

（10）用鼠标双击To Workspace模块，打开其参数设置窗口，改变variable name参数值为x ；

同时把save format参数值设置为Array ；

（11）在仿真窗口中先用鼠标点击Zero-Order Hold模块与Scope模块的连线，然后按住CTRL 键，从选中连线的中部引出一条线到To Workspace模块；

（12）用鼠标双击Zero-Order Hold模块，打开其参数设置窗口，改变sample time参数值，例如1、0.5、0.1、0.05…，用鼠标点击仿真窗口工具条中的►图标开始仿真，并返回命令窗口，用stem(x)作图，比较序列图显示结果（选三个参数值，得三个结果）；

七、实验报告要求

1、实验步骤按实验内容指导进行；

2、对于实验内容1和2的数据必须给出的离散图，其相关参数应在图中注明；

3、具有关联性和比较性的图形最好用subplot()函数，把它们画在一起；

4、实验报告按规定格式填写，要求如下：

（1）实验步骤根据自己实际操作填写；

（2）各小组实验数据不能完全相同，否则以缺席论处；

5、实验结束，实验数据交指导教师检查，得到允许后可以离开，否则以缺席论处；

八、实验注意事项

1、Matlab编程、文件名、存盘目录均不能使用中文。Matlab要区分英文大小写。

2、实验结果要保存，打印后贴在实验报告上。

3、拷图技巧

stem(n,x)得到的Figure

（1）在Figure界面下，先把整个窗口缩小；

（2）在Figure界面下，点击菜单Edit / Copy Figure；

（3）在Word界面下，用粘贴命令…

Scope显示的图

（1）键盘上按Prt Screen键

（2）打开Windows附件->画图->编辑->粘贴

（3）选画图板左边工具栏虚线方框按钮，用鼠标在图中选定所需区域,按CTRL+c

(4) 在Word文档中按CTRL+v

九、思考题

1、已知离散系统的输入x(n)和冲激响应h(n)如下，求相应的响应y(n)，在计算前估算y(n)的长度。x(n)=[1,4,3,5,1,2,3,5] h(n)=[4,2,4,0,4,2] 提示：卷积命令c=conv(f,h);

2、实验步骤2中的奈奎斯特频率是多少？1/3Hz

实验二离散傅里叶变换与快速傅里叶变换

一、实验目的和任务

1、练习M文件（函数）的编写；

2、学习DFT、FFT的初步应用；

二、实验内容

1、编写离散傅里叶变换式的M文件：

2、自编函数dft、idft与工具函数fft、ifft的比较：

用simulink建模仿真信号的抽样

三、实验仪器、设备及材料

计算机、Matlab软件

四、实验原理

DFT、IDFT、FFT、IFFT

五、主要技术重点、难点

Matlab的各种命令与函数、分别绘出DFT、IDFT的实部和虚部