DSP实验报告离散时间信号与系统的时频域表示离散傅立叶变换和z变换数字滤波器的频域分析和实现数字Word文档格式.docx
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20;
u=[zeros（1,10）1zeros（1,20）];
stem（n,u）;
xlabel（'
Timeindexn'
）;
ylabel（'
Amplitude'
title（'
UnitSampleSequence'
axis（[-102001.2]）;
Q1.2命令clf，axis，title，xlabel和ylabel命令的作用是什么？
答：
clf命令的作用：
清除图形窗口上的图形；
axis命令的作用：
设置坐标轴的范围和显示方式；
title命令的作用：
给当前图片命名；
xlabel命令的作用：
添加x坐标标注；
ylabelc命令的作用：
添加y坐标标注；
Q1.3修改程序P1.1，以产生带有延时11个样本的延迟单位样本序列ud[n]。
运行修改的程序并显示产生的序列。
u=[zeros（1,21）1zeros（1,9）];
Q1.23修改上述程序，以产生长度为50、频率为0.08、振幅为2.5、相移为90度的一个正弦序列并显示它。
该序列的周期是多少？
n=0:
50;
f=0.08;
phase=90;
A=2.5;
arg=2*pi*f*n-phase;
x=A*cos（arg）;
stem（n,x）;
axis（[050-33]）;
grid;
SinusoidalSequence'
axis;
周期为：
T=
=
=22.5。
Q1.30未污染的信号s[n]是什么样的形式？
加性噪声d[n]是什么样的形式？
未污染的信号：
s[n]=
×
。
加性噪声d[n]是均匀分布在-04到+0.4之间的随机序列。
Q1.31使用语句x=s+d能产生被噪声污染的信号吗？
若不能，为什么？
不能，因为d是列向量，s是行向量。
Q1.32信号x1，x2和x3与信号x之间的关系是什么？
X1是x的延时一个单位，x2和x相等，x3超前于x一个单位。
Q1.33legend命令的作用是什么？
产生图例说明。
Q2.1对M=2，运行上述程序，生成输入x[n]=s1[n]+s2[n]的输出信号。
输出x[n]的哪个分量被该离散时间系统抑制？
输入x[n]被该离散时间系统抑制的分量为Signal2的高频分量。
Q2.2若线性时不变系统由y[n]=0.5（x[n]+x[n–1]）变成y[n]=0.5（x[n]–x[n–1]），对输入x[n]=s1[n]+s2[n]的影响是什么？
100;
s1=cos（2*pi*0.05*n）;
s2=cos（2*pi*0.47*n）;
x=s1+s2;
M=input（'
Desiredlengthofthefilter='
num=（-1）.^[0:
M-1];
y=filter（num,1,x）/M;
subplot（2,2,1）;
plot（n,s1）;
axis（[0,100,-2,2]）;
Signal#1'
subplot（2,2,2）;
plot（n,s2）;
Signal#2'
subplot（2,2,3）;
plot（n,x）;
InputSignal'
subplot（2,2,4）;
plot（n,y）;
OutputSignal'
答：
对于输入的影响是-该系统是一个高通滤波器，它通过高频率的输入分量S2，而不是低频的输入分量S1。
Q2.3对滤波器长度M和正弦信号s1[n]和s2[n]的频率取其他值，运行程序P2.1，算出结果。
M=3，f1=0.1，f2=0.2
M=8，f1=0.25，f2=0.5
Q2.19运行P2_5，生成式（2.15）所给离散时间系统的冲激响应。
Q2.21利用filter命令编写一个MATLAB程序，生成式（2.17）给出的因果线性时不变系统的冲激响应，计算并画出前40个样本。
把你的结果和习题Q2.20中得到的结果相比较。
N=40;
num=[0.9-0.450.350.002];
den=[1.00.71-0.46-0.62];
x=[1zeros（1,N-1）];
y=filter（num,den,x）;
stem（y）;
ImpulseResponse'
程序产生的40个样本如下所示:
Q2.28运行程序P2.7，对序列h[n]和x[n]求卷积，生成y[n]，并用FIR滤波器h[n]对输入x[n]滤波，求得y1[n]。
y[n]和y1[n]有差别吗？
为什么要使用对x[n]补零后得到的x1[n]作为输入来产生y1[n]？
y[n]和y1[n]的差别为-没有差别
将x[n]补零后得到x1[n]作为输入,产生y1[n]的原因是–对于长度N1和N2的两个序列，转化率返回得到的序列长度N1+N2-1。
与此相反，滤波器接收一个输入信号和系统规范，返回的结果是相同的长度作为输入信号。
因此，为了从转化率和滤波器得到直接比较的结果，有必要供应滤波器的输入已经填充为长度L（x）+L（h）-1。
Q3.1在程序P3.1中，计算离散时间傅里叶变换的原始序列是什么？
MATLAB命令pause的作用是什么？
离散时间傅里叶变换的原始序列：
；
pause命令的作用：
暂停程序，直至用户按任意键，程序才可以开始。
Q3.2运行程序P3.1，求离散时间傅里叶变换的实部、虚部以及幅度和相位谱。
离散时间傅里叶变换是
的周期函数吗？
若是，周期是多少？
描述这四个图表示的对称性。
DTFT是关于ω的周期函数么？
是周期函数
周期是-2π
四个图形的对称性为：
实部是偶对称，虚部是奇对称，幅度谱是偶对称相位谱是奇对称。
Q3.4修改程序P3_1重做Q3.2的程序如下:
w=-4*pi:
8*pi/511:
4*pi;
num=[1357911131517];
den=[1];
h=freqz（num,den,w）;
subplot（2,1,1）
plot（w/pi,real（h））;
grid
RealpartofH（e^{j\omega}）'
）
\omega/\pi'
subplot（2,1,2）
plot（w/pi,imag（h））;
ImaginarypartofH（e^{j\omega}）'
pause
plot（w/pi,abs（h））;
MagnitudeSpectrum|H（e^{j\omega}）|'
plot（w/pi,angle（h））;
PhaseSpectrumarg[H（e^{j\omega}）]'
Phaseinradians'
修改程序后的运行结果为:
相位谱中跳变的原因是-对相位进行归一化。
掌握离散傅立叶变换（DFT）及逆变换（IDFT）、z变换及逆变换的计算和分析。
利用Matlab语言，完成DFT和IDFT的计算及常用性质的验证，用DFT实现线性卷积，实现z变换的零极点分析，求有理逆z变换。
DFT和IDFT计算：
Q3.23～3.24
DFT的性质：
Q3.26~3.29，Q3.36，Q3.38，Q3.40
z变换分析：
Q3.46～3.48
逆z变换：
Q3.50
…参见实验一格式…
Q3.23编写一个MATLAB程序，计算并画出长度为N的L点离散傅里叶变换X[k]的值，其中L≥N，然后计算并画出L点离散傅里叶逆变换X[k]。
对不同长度N和不同的离散傅里叶变换长度L，运行程序。
讨论你的结果。
N=200;
L=256;
nn=[0:
N-1];
kk=[0:
L-1];
xR=[0.1*（1:
100）zeros（1,N-100）];
xI=[zeros（1,N）];
x=xR+i*xI;
XF=fft（x,L）;
subplot（3,2,1）;
plot（nn,xR）;
Re\{x[n]\}'
subplot（3,2,2）;
plot（nn,xI）;
Im\{x[n]\}'
subplot（3,2,3）;
plot（kk,real（XF））;
Frequencyindexk'
subplot（3,2,4）;
plot（kk,imag（XF））;
xx=ifft（XF,L）;
subplot（3,2,5）;
plot（kk,real（xx））;
RealpartofIDFT\{x[n]\}'
subplot（3,2,6）;
plot（kk,imag（xx））;
ImagpartofIDFT\{x[n]\}'
Q3.26在函数circshift中，命令rem的作用是什么？
Rem（x,y）是用y对x求余数函数。
Q3.27解释函数circshift怎样实现圆周移位运算。
在输入序列x由M的位置开始被循环移位，如果M>
0，则circlshift删除从矢量x最左边开始的M个元素和它们附加在右侧的剩余元素，以获得循环移位序列。
如果M<
0，则circlshift首先通过x的长度来弥补M，即序列x最右边的长度的M样本从x中删除和附加在其余的M个样本的右侧，以获得循环移位序列。
Q3.28在函数circonv中，运算符~=的作用是什么？
“~=”表示不等于。
Q3.29解释函数circonv怎样实现圆周卷积运算。
输入时两个长度都为L的向量x1和x2，它是非常有用的定期延长X2的函数。
让x2p成为x2延长无限长的周期的序列。
从概念上讲，在定点时间上通过时序交换后的x2p的长度L交换x2p序列和x2tr等于1的元素。
然后元素1至L的输出向量y是通过取x1和获得的长度为L的sh矢量之间的内积得到通过循环右移的时间反转向量x2tr。
对于输出样本Y[n]的1≤N≤L时，右循环移位的量为n-1个位置上。
Q3.30通过加入合适的注释语句和程序语句，修改程序P3.7，对程序生成的图形中的两个轴加标记。
哪一个参数决定时移量？
若时移量大于序列长度，将会发生什么？
functiony=circshift（x,M）
ifabs（M）>
length（x）
M=rem（M,length（x））;
end
ifM<
0
M=M+length（x）;
y=[x（M+1:
length（x））x（1:
M）];
M=6;
a=[0123456789];
b=circshift（a,M）;
L=length（a）-1;
L;
subplot（2,1,1）;
stem（n,a）;
axis（[0,L,min（a）,max（a）]）;
OriginalSequence'
timeindexk'
a[n]'
subplot（2,1,2）;
stem（n,b）;
title（['
SequenceObtainedbyCircularlyShiftingby'
num2str（M）,'
Samples'
]）;
timeindexn'
b[n]'
D决定时移量，左移M位。
Q3.31运行修改后的程序并验证圆周时移运算。
修改后的程序如下：
Q3.32通过加入合适的注释语句和程序语句，修改程序P3.8，对程序生成的图形中的两个轴加标记。
时移量是多少？
x=[0246810121416];
N=length（x）-1;
n=0:
N;
y=circshift（x,5）;
XF=fft（x）;
YF=fft（y）;
subplot（2,2,1）
stem（n,abs（XF））;
MagnitudeofDFTofOriginalSequence'
ylabel（'
|X[k]|'
subplot（2,2,2）
stem（n,abs（YF））;
MagnitudeofDFTofCircularlyShiftedSequence'
|Y[k]|'
subplot（2,2,3）
stem（n,angle（XF））;
PhaseofDFTofOriginalSequence'
arg（X[k]）'
subplot（2,2,4）
stem（n,angle（YF））;
PhaseofDFTofCircularlyShiftedSequence'
arg（Y[k]）'
时移量是5。
Q3.33运行修改后的程序并验证离散傅里叶变换的圆周时移性质。
Q3.34选取两个不同的时移量，重做习题Q3.33。
（1）修改后的程序如下：
y=circshift（x,3）;
（2）修改后的程序如下：
y=circshift（x,6）;
Q3.35选取两个不同长度的序列，重做习题Q3.33。
x=[246810121416];
x=[024681012];
g
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