課程名稱:數字訊號處理
姓名:vaga 成績:
班級:電子資訊學號:
日期:2023年5月13日地點:綜合實驗樓
指導老師:
目錄實驗一訊號、系統及系統響應
1.實驗目的3
2.實驗原理與方法3
3.實驗內容4
實驗步驟4
程式框圖6
4.實驗結論7
實驗**7
實驗截圖11
實驗二用fft作譜分析
1. 實驗目的14
2. 實驗原理14
3. 實驗步驟16
4. 上機實驗內容17
5. 實驗結果17
實驗**18
實驗截圖19
1.實驗目的
(1)熟悉連續訊號經理想取樣前後的頻譜變化關係,加深對時域取樣定理的理解。
(2) 熟悉是與離散系統的時域特性。
(3) 利用卷積方法觀察並分析系統的時域特性。
(4) 掌握序列傅利葉變換的計算機實現方法,利用序列的傅利葉變換對連續訊號、離散訊號及系統響應進行頻域分析。
2. 實驗原理與方法
(1) 取樣是連續訊號數字處理的第乙個關鍵環節。
對乙個訊號xa(t)進行理想取樣過程如下:
其中為的理想取樣,p(t)為週期衝激脈衝,即
的傅利葉變換為
將p(t)代入並進行傅利葉變換
其中就是取樣後得到的序列x(n),即
x(n)的傅利葉變換為
由上兩式得
(2)在數字計算機上觀察分析各種序列的頻域特性,通常對在[0,2π]上進行m點取樣來觀察分析。對長度為n的有限長序列x(n),有
其中乙個時域離散線性非事變系統的輸入/輸出關係為
上述積分也可以在頻域實現:
3. 實驗內容
實驗步驟:
(1)訊號產生子程式,用於產生試驗中要用到的下列訊號序列:
a.取樣訊號序列:對下面連續訊號:
進行取樣,可得到取樣序列:
其中a為幅度因子,a為衰減因子,是模擬角頻率,t為取樣間隔,這些引數在實驗過程中由鍵盤輸入,產生不同的和。
b.單位脈衝序列:
c.矩形序列
(2) 系統單位脈衝相應序列產生子程式。本實驗要用到兩種fir系統。
ab.(3) 有限長序列線性卷積子程式,用於完成兩個給定長度的序列的卷積。可以直接呼叫matlab語言中的卷積函式conv。conv用於兩個有限長讀序列的卷積,呼叫格式如下:
其中引數x和h是兩個已複製的行向量序列。
(3)完成上述子程式後編制實驗主程式。
(4)呼叫並執行試驗程式,完成下屬實驗內容:
實驗主程式框圖,如下:
4.實驗結論
實驗**:
t=0:1/10:8;
a=input('請輸入a');
a=input('請輸入a');
w=input('請輸入w0');
xa=a*exp((-a)*t).*sin(w*t);
plot(t,xa);
xlabel('t');ylabel('xa');
title('xt波形');
%xn的時域
n=0:1:50;
t=input('請輸入t');
xn=a*exp((-a)*n*t).*sin(w*n*t);
subplot(2,1,1);
stem(n,xn,'k');
title('時域訊號波形');
xlabel('n');ylabel('xn');
%xn的傅氏變換
n=50;
k=-200:200;
w=k*pi/100;
x=dft(xn,n);
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,abs(x));
title('xn的傅氏變換');
xlabel('w/pi');ylabel('|x(jw)|');
%hbn的時域
hb=[1,2.5,2.5,1];
i=0:3;
subplot(2,2,1);
stem(i,hb,'k');
axis([0,3,0,2.5]); %這個是設定座標軸刻度範圍的,前面兩個是x軸設定,後面兩個是y軸設定;
title ('hb(n)的時域序列');
xlabel('n');ylabel('hb(n)');
%hbn的傅氏變換
k=-200:200;
w=k*pi/100;
hb=dft(hb,n);
sublpot(2,2,2);
plot(w/pi,abs(hb));
title ('hb(n)的傅氏變換');
xlabel('w/pi');ylabel('|hb(jw)|');
%xbn的時域
xb=[1,0,0,0,0,0,0,0,0,0];
i=0:9;
subplot(2,2,3);
stem(i,xb,'k');
title ('xb(n)的時域序列');
xlabel('n');ylabel('xb(n)');
%xbn的傅氏變換
k=-200:200;
w=k*pi/100;
xb=dft(xb,n);
sublpot(2,2,4);
plot(w/pi,abs(xb));
title ('xb(n)的傅氏變換');
xlabel('w/pi');ylabel('|xb(jw)|');
%ybn的時域變換
yb=conv(hb,xb);
subplot(2,1,1);
stem(0:12,yb,'k');
title('yb(n)的時域序列');
xlabel('n');ylabel('yb(n)=xb(n)*hb(n)');
%ybn的傅氏變換
n=13;
w=k*pi/100;
yb=dft(yb,n);
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,abs(yb));
title ('yb(n)的傅氏變換');
xlabel('w/pi');ylabel('|yb(jw)|');
%ya1n的時域 xc=[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1];
ha=[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1ha=ones(0,9);
xc=ha;
ya1=conv(ha,xc);
subplot(2,1,1);
stem(0:18,ya1,'k');
title('ya1(n)的時域序列');
xlabel('n');ylabel('ya1(n)=xc(n)*ha(n)');
%ya1n的傅氏變換
n=19;
k=-200:200;
w=k*pi/100;
ya1=dft(ya1,n);
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,abs(ya1));
title ('ya1(n)的傅氏變換');
xlabel('w/pi');ylabel('|ya1(jw)|');
%ya2n的時域序列 xc=[1,1,1,1,1];
xc=[1,1,1,1,1];
ya2=conv(ha,xc);
subplot(2,1,1);
stem(0:13,ya1,'k');
title('ya2(n)的時域序列');
xlabel('n');ylabel('ya2(n)=xc(n)*ha(n)');
%ya2n的傅氏變換
n=14;
k=-200:200;
w=k*pi/100;
ya2=dft(ya2,n);
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,abs(ya2));
title ('ya2(n)的傅氏變換');
xlabel('w/pi');ylabel('|ya2(jw)|');
%卷積定理的驗證
%yb(n)的驗證
a=1;
a=0.4;
w=2.0374;
n=0:50-1;
fs=1;
xa=a*exp((-a)*n/fs).*sin(w*n/fs);
subplot(2,2,1);
stem(n,xa,'k');
title('xa(n)的時域序列')
xlabel('n');ylabel('xa(nxa(n)的時域序列
n=50;
k=-200:200;
w=k*pi/100;
xa=dft(xa,n);
subplot(2,2,2);
plot(w/pi,abs(xa));
title ('xa(n)的傅氏變換');
xlabel('w/pi');ylabel('|xa(jwxa(n)的傅氏變換
hb=[1,2.5,2.5,1];
i=0:3;
subplot(2,2,3);
stem(i,hb,'k');
axis([0,3,0,2.5]); %這個是設定座標軸刻度範圍的,前面兩個是x軸設定,後面兩個是y軸設定;
title ('hb(n)的時域序列')
xlabel('n');ylabel('hb(nhbn的時域
k=-200:200;
w=k*pi/100;
hb=dft(hb,n);
sublpot(2,2,4);
plot(w/pi,abs(hb));
title ('hb(n)的傅氏變換')
xlabel('w/pi');ylabel('|hb(jwhbn的傅氏變換
yb=conv(hb,xa);
subplot(2,2,1);
stem(0:12,yb,'k');
title('yb(n)的時域序列');
數字訊號處理實驗報告
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