1、實驗目的和要求
掌握matlab軟體的使用方法；
常用離散時間訊號的產生、顯示和運算。
2、實驗內容
matlab軟體常用命令和工具箱的使用，學會簡單的程式設計；
程式設計實現常用離散時間訊號；
離散時間訊號的疊加、移位、線性卷積等基本運算。
3、實驗原理
利用軟體生成數字訊號處理系統中所涉及的訊號及訊號的加、移位、卷積等運算。
4、主要儀器裝置
計算機，matlab軟體。
實驗步驟：
程式1：
n=-5:30;
x=[zeros(1,5),1,zeros(1,30)];
stem(n,x,'fill');
grid on
程式2：
n=-5:30;
x=[zeros(1,5),ones(1,8),zeros(1,23)];
stem(n,x,'fill');
grid on；
程式3：
n=-15:20;
x=[zeros(1,15),1,2,3,4,5,zeros(1,16)];
stem(n,x,'fill');
grid on;
程式4：
n=10;
m=10;
l=n+m-1;
x=[1,2,3,4,5,zeros(1,5)];
h=[1,2,1,2,zeros(1,6)];
y=conv(x,h);
n=0:l-1;
stem(n,y,'*k');
grid on ;
實驗結果：
1、2、
3、4、
實驗二 dtft和z變換的matlab實現
1、實驗目的和要求
掌握dtft和z變換的matlab實現的方法；
進一步了解離散時域系統的時頻特性。
2、實驗內容
dtft和z變換的計算和基本性質；
離散時域系統的**；
利用函式實現離散時域系統的頻率響應，分析零、極點的分布，進一步了解離散時域系統的時域特性。
3、實驗原理
利用matlab軟體計算出系統函式的零極點分布、單位脈衝響應和系統頻率響應等的影象並於筆算結果進行比較，找出異同。編譯合適程式能計算取值範圍不同的離散卷積。
4、主要儀器裝置
計算機，matlab軟體。
實驗步驟：
程式1：
n=0:30;
x=zeros(1,length(n));
h=zeros(1,length(n));
x([find((n>=0)&(n<=4))])=1;
h([find((n>=0)&(n<=8))])=0.5;
figure(1)
subplot(3,1,1);
stem(n,x);
axis([0,30,0,2]);
title('輸入序列');
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
subplot(3,1,2);
stem(n,h);
axis([0,30,0,2]);
title('衝激響應序列');
xlabel('n');
ylabel('h(n)');
y=conv(x,h);
subplot(3,1,3);
n=0:length(y)-1;
stem(n,y);
title('輸出響應');
xlabel('n');
ylabel('y(n)');
程式2：
b=[0.0181,0.0543,
0.0543,0.0181];
a=[1.000,-1.76,
1.1829,-0.2781];
w=pi*freqspace(500);
h=freqz(b,a,w);
mh=abs(h);
ah=angle(h);
subplot(2,1,1);
plot(w/pi,mh);
grid;
axis([0,1,0,1]);
xlabel('w(pi)');
ylabel('|h|');
title('幅度、相位響應');
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,ah);
grid;
xlabel('w(pi)');
ylabel('angle(h)');
實驗結果：
1、2、
實驗三 dfs和dft的matlab實現
1、實驗目的和要求
加深dfs和dft的演算法原理和基本性質的理解；
熟悉利用fft對典型數碼訊號進行頻譜分析。
2、實驗內容
使用matlab實現程式週期序列的dfs；
利用fft和ifft程式設計實現兩個有限長序列的迴圈卷積；
3、實驗原理
對有限長序列使用離散fouier變換(dft)可以很好的反映序列的頻譜特性，而且易於用快速演算法在計算機上實現。
4、主要儀器裝置
計算機，matlab軟體。
實驗步驟：
程式1：
function shiyan22()
f=50;
n=64;
t=0.000625;
n=1:n;
x=cos(2*pi*f*n*t);
subplot(2,1,1);
plot(n,x);
hold on
title('x(n)');
xlabel('n');
x=fft(x);
subplot(2,1,2);
plot(n,x);
grid
title('fft|x|');
xlabel('f(pi)');
程式2：
n=0:30;%輸入x(n)和衝激響應h(n)
x=zeros(1,length(n));
h=zeros(1,length(n));
x([find((n>=0)&(n<=4))])
=1;h([find((n>=0)&(n<=8))])
=0.5;
subplot(3,1,1);
stem(x);
title('x(n)');
axis([0,30,0,2]);
subplot(3,1,2);
stem(h);
title('h(n)');
axis([0,30,0,2]);
x=fft(x);
h=fft(h);
y=x.*h;
y=ifft(y);
subplot(3,1,3);
實驗結果：
1、2、
實驗四 iir數字濾波器的設計和實現
1、實驗目的和要求
掌握衝擊響應不變法和雙線形變換法設計iir數字濾波器的原理和方法；
通過觀察對實際訊號的濾波，獲得對數字濾波的感性認識。
2、實驗內容
巴特沃思濾波器設計實現模擬低通濾波器；
利用衝擊響應不變法和雙線形變換法對模擬濾波器進行a/d轉換；
3、實驗原理
用數字濾波器的單位脈衝響應序列模仿模擬濾波器的衝激響應,讓正好等於的取樣值，即。
4、主要儀器裝置
計算機，matlab軟體。
實驗步驟：
設計乙個巴特沃思數字低通濾波器，設計指標如下：通帶內幅度衰減不大於1db；阻帶幅度衰減不小於15db。編制實現該數字濾波器程式並且實現數字濾波。
function shiyan3()
fp=200*pi;
fs=300*pi;
wp=0.2*pi;
ws=0.3*pi;
rp=1;
as=15;
t=1;
fs=1000;
[n,fc]=buttord(fp,fs,rp,as,'s');
[b,a]=butter(n,fc,'s');
w=[0:1000*2*pi];
[hf,w]=freqs(b,a,1000);
[d,c]=impinvar(b,a,fs);
wd=[0:512]*pi/512;
hw1=freqz(d,c,wd);
[f,e]=bilinear(b,a,fs);
hw2=freqz(f,e,wd);
omegap=(2/t)*tan(wp/2);
omegas=(2/t)*tan(ws/2);
ep=sqrt(10^(rp/10)-1);
ripple=sqrt(1/(1+ep.^2));
attn=1/10^(as/20);
subplot(3,1,1);
plot(wd/pi,abs(hw1)/abs(hw1(1)));
title('幅度響應(衝擊響應不變法)');
xlabel('w(pi)');
ylabel('h');
ylabel('h');
axis([0,1,0,1.1]);
set(gca,'xtickmode','manual','xtick',[0,0.2,0.35,1.1]);
set(gca,'ytickmode','manual','ytick',[0,attn,ripple,1]);
grid;
subplot(3,1,2);
plot(wd/pi,20*log10((abs(hw2)+eps)/abs(hw2(1))));
title('幅度響應(雙線性變換法(db))');
xlabel('w(pi)');
ylabel('h');
axis([0,1,-40,5]);
set(gca,'xtickmode','manual','xtick',[0,0.2,0.35,1.1]);
set(gca,'ytickmode','manual','ytick',[-50,-15,-1,0]);
grid;
subplot(3,1,3);
plot(wd/pi,-angle(hw2));
title('相位響應');
xlabel('w(pi)');
ylabel('pi unit');
%axis([0,1,0,1.1]);
set(gca,'xtickmode','manual','xtick',[0,0.2,0.35,1.1]);
set(gca,'ytickmode','manual','ytick',[-1,0,1]);
grid;
實驗結果：
實驗五 fir數字濾波器的設計和實現
1、實驗目的和要求
掌握用窗函式法設計fir數字濾波器的原理和方法；
熟悉線性相位fir濾波器的幅頻特性和相頻特性；
了解不同窗函式對濾波器效能的影響。
2、實驗內容
用hanning窗設計線性相位帶通濾波器；
分別改用矩形窗和blackman窗設計線性帶通濾波器；
3、實驗原理
確定數字濾波器的效能要求，根據效能要求，合理選擇單位脈衝響應的奇偶對稱性，從而確定理想頻率響應的幅頻特性和相頻特性；求理想單位脈衝響應，選擇適當的窗函式，根據求所需設計的fir濾波器單位脈衝響應；
4、主要儀器裝置
計算機，matlab軟體。
實驗步驟：
設計乙個fir數字濾波器，設計指標如下：通帶內幅度衰減不大於1db；阻帶幅度衰減不小於15db；編制計算設計的數字濾波器幅度特性和相位特性的程式。
wp=0.2*pi;
ws=0.3*pi;
tr_width=ws-wp;
m=ceil(6.6*pi/tr_width)+1;
n=0:m-1;
wc=(ws+wp)/2;
alpha=(m-1)/2;
m=n-alpha+eps;
hd=sin(wc*m)./(pi*m);
w_ham=(hamming(m))';
[mag,db,pha,w]=freqz_m(h,[1]);
數學軟體MATLAB實驗報告實驗二
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DSP實驗報告 使用MatLab
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