数字信号处理课程实验报告带代码实验结果.docx
《数字信号处理课程实验报告带代码实验结果.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字信号处理课程实验报告带代码实验结果.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
数字信号处理课程实验报告带代码实验结果
课程:
数字信号处理
实验报告
系
专业
班级
姓名
学号
指导教师
学年学期2018-2019-1
年月日
实验一报告
开课实验室：
通信实验室
实验题目和原理
一、实验目的和原理
二、设备与环境
硬件：
计算机
软件：
MATLAB
三、实验内容
四、实验结果
内容1：
调用filter解差分方程，由系统对u（n）的响应判断稳定性
A=[1,-0.9];B=[0.05,0.05];%系统差分方程系数向量B和A
x1n=[11111111zeros（1,50）];%产生信号x1（n）=R8（n）
x2n=ones（1,128）;%产生信号x2（n）=u（n）
hn=impz（B,A,58）;%求系统单位脉冲响应h（n）
subplot（2,2,1）;y='h（n）';tstem（hn,y）;%调用函数tstem绘图
title（'（a）系统单位脉冲响应h（n）'）;boxon
y1n=filter（B,A,x1n）;%求系统对x1（n）的响应y1（n）
subplot（2,2,2）;y='y1（n）';tstem（y1n,y）;
title（'（b）系统对R8（n）的响应y1（n）'）;boxon
y2n=filter（B,A,x2n）;%求系统对x2（n）的响应y2（n）
subplot（2,2,4）;y='y2（n）';tstem（y2n,y）;
title（'（c）系统对u（n）的响应y2（n）'）;boxon
内容2：
调用conv函数计算卷积
x1n=[11111111];%产生信号x1（n）=R8（n）
h1n=[ones（1,10）zeros（1,10）];
h2n=[12.52.51zeros（1,10）];
y21n=conv（h1n,x1n）;
y22n=conv（h2n,x1n）;
figure
（2）
subplot（2,2,1）;y='h1（n）';tstem（h1n,y）;%调用函数tstem绘图
title（'（d）系统单位脉冲响应h1（n）'）;boxon
subplot（2,2,2）;y='y21（n）';tstem（y21n,y）;
title（'（e）h1（n）与R8（n）的卷积y21（n）'）;boxon
subplot（2,2,3）;y='h2（n）';tstem（h2n,y）;%调用函数tstem绘图
title（'（f）系统单位脉冲响应h2（n）'）;boxon
subplot（2,2,4）;y='y22（n）';tstem（y22n,y）;
title（'（g）h2（n）与R8（n）的卷积y22（n）'）;boxon
实验二报告
开课实验室：
通信实验室
实验题目和原理
一、实验目的和原理
二、设备与环境
硬件：
计算机
软件：
MATLAB
三、实验内容
四、实验结果
1时域采样理论的验证程序清单
%时域采样理论验证程序exp2a.m
Tp=64/1000;%观察时间Tp=64微秒，产生M长采样序列x（n）
Fs=1000;T=1/Fs;
M=Tp*Fs;n=0:
M-1;
A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;
xnt=A*exp（-alph*n*T）.*sin（omega*n*T）;
Xk=T*fft（xnt,M）;%M点FFT[xnt）]
yn='xnt';subplot（1,2,1）;
tstem（xnt,yn）;%调用自编绘图函数tstem绘制序列图
title（'（a）Fs=1000Hz'）;boxon;
k=0:
M-1;fk=k/Tp;
subplot（1,2,2）;plot（fk,abs（Xk））;title（'（a）T*FT[xnt],Fs=1000Hz'）;boxon;
xlabel（'f（Hz）'）;ylabel（'幅度'）;axis（[0,Fs,0,1.2*max（abs（Xk））]）
%=================================================
%Fs=300Hz和Fs=200Hz的程序与上面Fs=1000Hz完全相同。
300HZ
%时域采样理论验证程序exp2a.m
Tp=64/300;%观察时间Tp=64微秒，产生M长采样序列x（n）
Fs=300;T=1/Fs;
M=Tp*Fs;n=0:
M-1;
A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;
xnt=A*exp（-alph*n*T）.*sin（omega*n*T）;
Xk=T*fft（xnt,M）;%M点FFT[xnt）]
yn='xnt';subplot（1,2,1）;
tstem（xnt,yn）;%调用自编绘图函数tstem绘制序列图
title（'（a）Fs=300Hz'）;boxon;
k=0:
M-1;fk=k/Tp;
subplot（1,2,2）;plot（fk,abs（Xk））;title（'（a）T*FT[xnt],Fs=1000Hz'）;boxon;
xlabel（'f（Hz）'）;ylabel（'幅度'）;axis（[0,Fs,0,1.2*max（abs（Xk））]）
200HZ
%时域采样理论验证程序exp2a.m
Tp=64/200;%观察时间Tp=64微秒，产生M长采样序列x（n）
Fs=200;T=1/Fs;
M=Tp*Fs;n=0:
M-1;
A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;
xnt=A*exp（-alph*n*T）.*sin（omega*n*T）;
Xk=T*fft（xnt,M）;%M点FFT[xnt）]
yn='xnt';subplot（1,2,1）;
tstem（xnt,yn）;%调用自编绘图函数tstem绘制序列图
title（'（a）Fs=1000Hz'）;boxon;
k=0:
M-1;fk=k/Tp;
subplot（1,2,2）;plot（fk,abs（Xk））;title（'（a）T*FT[xnt],Fs=200Hz'）;boxon;
xlabel（'f（Hz）'）;ylabel（'幅度'）;axis（[0,Fs,0,1.2*max（abs（Xk））]）
实验三报告
开课实验室：
通信实验室
实验题目和原理
一、实验目的和原理
二、设备与环境
硬件：
计算机
软件：
MATLAB
三、实验内容
四、实验结果
32点
%频域采样理论验证程序exp2b.m
M=27;N=32;n=0:
M-1;
%产生M长三角波序列x（n）
xa=1:
floor（M/2）+1;xb=ceil（M/2）-1:
-1:
1;xn=[xa,xb];
Xk=fft（xn,1024）;%1024点FFT[x（n）],用于近似序列x（n）的FT
X32k=fft（xn,32）;%32点FFT[x（n）]
x32n=ifft（X32k）;%32点IFFT[X32（k）]得到x32（n）
subplot（2,2,2）;stem（n,xn,'.'）;boxon
title（'（b）三角波序列x（n）'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x（n）'）;axis（[0,32,0,20]）
k=0:
1023;wk=2*k/1024;%
subplot（2,2,1）;plot（wk,abs（Xk））;title（'（a）FT[x（n）]'）;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'|X（e^j^\omega）|'）;axis（[0,1,0,200]）
k=0:
N-1;
subplot（2,2,3）;stem（k,abs（X32k）,'.'）;boxon
title（'（e）32点频域采样'）;xlabel（'k'）;ylabel（'|X_3_2（k）|'）;axis（[0,16,0,200]）
n1=0:
N-1;
subplot（2,2,4）;stem（n1,x32n,'.'）;boxon
title（'（f）32点IDFT[X_3_2（k）]'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x_3_2（n）'）;axis（[0,32,0,20]）
16点
%频域采样理论验证程序exp2b.m
M=27;N=16;n=0:
M-1;
%产生M长三角波序列x（n）
xa=1:
floor（M/2）+1;xb=ceil（M/2）-1:
-1:
1;xn=[xa,xb];
Xk=fft（xn,1024）;%1024点FFT[x（n）],用于近似序列x（n）的FT
X16k=fft（xn,16）;%16点FFT[x（n）]
x16n=ifft（X16k）;%16点IFFT[X16（k）]得到x16（n）
subplot（2,2,2）;stem（n,xn,'.'）;boxon
title（'（b）三角波序列x（n）'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x（n）'）;axis（[0,32,0,20]）
k=0:
1023;wk=2*k/1024;%
subplot（2,2,1）;plot（wk,abs（Xk））;title（'（a）FT[x（n）]'）;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'|X（e^j^\omega）|'）;axis（[0,1,0,200]）
k=0:
N-1;
subplot（2,2,3）;stem（k,abs（X16k）,'.'）;boxon
title（'（e）16点频域采样'）;xlabel（'k'）;ylabel（'|X_1_6（k）|'）;axis（[0,16,0,200]）
n1=0:
N-1;
subplot（2,2,4）;stem（n1,x16n,'.'）;boxon
title（'（f）16点IDFT[X_1_6（k）]'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x_1_6（n）'）;axis（[0,16,0,20]）
32点
%频域采样理论验证程序exp2b.m
M=27;N=32;n=0:
M-1;
%产生M长三角波序列x（n）
xa=1:
floor（M/2）+1;xb=ceil（M/2）-1:
-1:
1;xn=[xa,xb];
Xk=fft（xn,1024）;%1024点FFT[x（n）],用于近似序列x（n）的FT
X32k=fft（xn,32）;%32点FFT[x（n）]
x32n=ifft（X32k）;%32点IFFT[X32（k）]得到x32（n）
subplot（2,2,2）;stem（n,xn,'.'）;boxon
title（'（b）三角波序列x（n）'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x（n）'）;axis（[0,32,0,20]）
k=0:
1023;wk=2*k/1024;%
subplot（2,2,1）;plot（wk,abs（Xk））;title（'（a）FT[x（n）]'）;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'|X（e^j^\omega）|'）;axis（[0,1,0,200]）
k=0:
N-1;
subplot（2,2,3）;stem（k,abs（X32k）,'.'）;boxon
title（'（e）32点频域采样'）;xlabel（'k'）;ylabel（'|X_3_2（k）|'）;axis（[0,16,0,200]）
n1=0:
N-1;
subplot（2,2,4）;stem（n1,x32n,'.'）;boxon
title（'（f）32点IDFT[X_3_2（k）]'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x_3_2（n）'）;axis（[0,32,0,20]）
16点
%频域采样理论验证程序exp2b.m
M=27;N=16;n=0:
M-1;
%产生M长三角波序列x（n）
xa=1:
floor（M/2）+1;xb=ceil（M/2）-1:
-1:
1;xn=[xa,xb];
Xk=fft（xn,1024）;%1024点FFT[x（n）],用于近似序列x（n）的FT
X16k=fft（xn,16）;%16点FFT[x（n）]
x16n=ifft（X16k）;%16点IFFT[X16（k）]得到x16（n）
subplot（2,2,2）;stem（n,xn,'.'）;boxon
title（'（b）三角波序列x（n）'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x（n）'）;axis（[0,32,0,20]）
k=0:
1023;wk=2*k/1024;%
subplot（2,2,1）;plot（wk,abs（Xk））;title（'（a）FT[x（n）]'）;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'|X（e^j^\omega）|'）;axis（[0,1,0,200]）
k=0:
N-1;
subplot（2,2,3）;stem（k,abs（X16k）,'.'）;boxon
title（'（e）16点频域采样'）;xlabel（'k'）;ylabel（'|X_1_6（k）|'）;axis（[0,16,0,200]）
n1=0:
N-1;
subplot（2,2,4）;stem（n1,x16n,'.'）;boxon
title（'（f）16点IDFT[X_1_6（k）]'）;xlabel（'n'）;ylabel（'x_1_6（n）'）;axis（[0,16,0,20]）
实验一报告
开课实验室：
通信实验室
实验题目和原理
一、实验目的和原理
手写
二、设备与环境
硬件：
计算机
软件：
MATLAB
三、实验内容
手写
四、实验结果
x1n=[ones（1,4）];%产生序列向量x1（n）=R4（n）
M=8;xa=1:
（M/2）;xb=（M/2）:
-1:
1;x2n=[xa,xb];%产生长度为8的三角波序列x2（n）
X1k8=fft（x1n,8）;%计算x1n的8点DFT
X1k16=fft（x1n,16）;%计算x1n的16点DFT
X2k8=fft（x2n,8）;%计算x2n的8点DFT
X2k16=fft（x2n,16）;%计算x2n的16点DFT
%以下绘制幅频特性曲线
subplot（2,2,1）;mstem（X1k8）;%绘制8点DFT的幅频特性图
title（'（1a）8点DFT[x_1（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X1k8））]）
subplot（2,2,2）;mstem（X1k16）;%绘制16点DFT的幅频特性图
title（'（1b）16点DFT[x_1（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X1k16））]）
subplot（2,2,3）;mstem（X2k8）;%绘制8点DFT的幅频特性图
title（'（2a）8点DFT[x_2（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X2k8））]）
subplot（2,2,4）;mstem（X2k16）;%绘制16点DFT的幅频特性图
title（'（2b）16点DFT[x_2（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X2k16））]）
M=8;xa=（M/2）:
-1:
1;xb=1:
（M/2）;x3n=[xa,xb];%产生长度为8的三角波序列x2（n）
X3k8=fft（x3n,8）;%计算x2n的8点DFT
X3k16=fft（x3n,16）;%计算x2n的16点DFT
%以下绘制幅频特性曲线
subplot（2,2,3）;mstem（X3k8）;%绘制8点DFT的幅频特性图
title（'（3a）8点DFT[x_3（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X3k8））]）
subplot（2,2,4）;mstem（X3k16）;%绘制16点DFT的幅频特性图
title（'（3b）16点DFT[x_3（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X3k16））]）
X4nX5n8点DFT
N=8;n=0:
N-1;%FFT的变换区间N=8
x4n=cos（pi*n/4）;
x5n=cos（pi*n/4）+cos（pi*n/8）;
X4k8=fft（x4n）;%计算x4n的8点DFT
X5k8=fft（x5n）;%计算x5n的8点DFT
subplot（2,1,1）;mstem（X4k8）;%绘制8点DFT的幅频特性图
title（'（4a）8点DFT[x_4（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X4k8））]）
subplot（2,1,2）;mstem（X5k8）;%绘制8点DFT的幅频特性图
title（'（5a）8点DFT[x_5（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X5k8））]）
X4nX5n16点
N=16;n=0:
N-1;%FFT的变换区间N=8
x4n=cos（pi*n/4）;
x5n=cos（pi*n/4）+cos（pi*n/8）;
X4k16=fft（x4n）;%计算x4n的8点DFT
X5k16=fft（x5n）;%计算x5n的8点DFT
subplot（2,1,1）;mstem（X4k16）;%绘制8点DFT的幅频特性图
title（'（4a）16点DFT[x_4（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X4k16））]）
subplot（2,1,2）;mstem（X5k16）;%绘制8点DFT的幅频特性图
title（'（5a）16点DFT[x_5（n）]'）;xlabel（'ω/π'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（X5k16））]）
升级会员 