数字信号处理上机实验答案(全)1.docx

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1、第十章上机实验数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容.最好在学习理论的同时，做习想和上机实验，上机实裟不仅可以精助读得深入的理解和消化范本理论,而且能锻炼初学者的独立解决问他的能力。本章在第二版的基础上端写了六个实脸，前五个实监属基础理论实验,第六个隅应用综合实验.实缝一系统响应及系统植定性，实验二时域采样与版域采样.实验三用FFT对信号作痢讲分析.实胎四IIR数字涉波器设计及软件实现.实验五FIR数字泄波器设计与软件实现实的六应用实验一一数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用任课教师根据教学进度，安排学生上机进行实脸。建议自学的读者在学习完笫一章后作实验一：在学习完第

2、三、四章后作实验二和实验三：实验四I1.R数字逑波器谀计及软件实现在。学习完第六章进行：实验五在学习完第七章后进行，实验六涂合实蛤在学习完第七章或者再后些进行：实验六为粽台实物.在学习完本课程后再进行function?tstem(xn.yn)%时域序列绘图函数%?xn:信号数据序列，yn:绘图信号的纵坐标名称(字符申)n-0:1.ength(xn)1;ste(n,xn,.,):box?Onx1.abc1.(,n)：y1.abe1.Xt1.(M)=凡()的输出响应,并画出波形。(4)给定一谐振揖的差分方程为)，()=1.8237y(j-1.)-0.9801y(n-2)+buxn-btyx(n-2

3、)令=IZ1.(X).49,谐振器的谐娠频率为04rada)用实验方法检查系统是否他定.输入信号为“()时，画出系统输出波形。b)给定输入信号为X)=sin(O.OI4n)+sin(0.4n)求出系统的输出响应，并画出其波形。4 .思考遨(I)如果输入信号为无限长序列，系统的单位脉冲响应是彳i1.长序列，可否用线性卷积法求系统的响应？如何求？2J)yh(n)Ustem(Iuuy);%调用函数Istem绘图tit1.e(*（八）系及单位脓冲响应h(n)*);boxony1.n=fi1.ter(R,x1.n);先求系统对X1.m)的响应y1.(n)JbP1.Ot1.222);)=yKn),ztst

4、cm(y1.n,y):tit1.e(b)JKf1.E对R8(n)的虚y1.(n),)boxony2n=fi1.ter(B,x2n);%求系线对x2(n)的响应y21n)subp1.ot(2J,4hy=y2(n),tcm(y2n,y):titk(c)系及对U(I1.)的*应y2nf);boxon%=内容2：,用conv画数计舞卷枳=x1.n=(I1111111:%产生信号x1.=R8hIn=ones(1JO)zeros(1.J0);h2n=12.52.51zcros(1.10);y21n=conv(h1.n;y=*h1(n),:tstem(h1n.y);%,用函效tstem绘图tit1.e(v(

5、d)系统单位除冲响应h1.(n),)boxonsuhp1.ot(2JJ)zy=,y21(n)*ztstem(y21n.y);titie(v(e)h1.(nR8(n的卷积y21(n)v);boxonsubp1.ot(2923)；ys，h2(n)e;tstein(h2n,y);%用函Istem镂图tit1.e(t(f)系统单位脉冲片应h2(n)oxonSUbPIOU224)；产、22UI)F3em(y22,y);tit1.c(1.(g)h2(n与R8(n)的卷积y22(n),);boxon%=内容3谓摄析=U1.1.=OneS(1,256);%产生信号U(I1)n=0:255;xsin=sin(0

6、.014*n)sin(O.40n);%产生正蚓I1.号A=1.,J.82373).98ure(3)subp1.ot(2JJy=,y31(n)tMem(y31n,y);titie(v（三）谐摄叁对u(n)的响Jfiy31(n)1);bnxonsubp1.ot(2J.2)y=,y32n),Ustcmy32n,y):tit1.ef(i)UHR叁对正弦信号的噌应y32(n);boxon7 0.1.3实验程序运行结果及分析讨论程序运行结果如图10.1.1所示。实验内容系统的单位冲响应、系统对X1S)=/?()f1.x,(J)=()的响应序列分别如图、(b)和(C)所示：实聆内容(3系统h(n)和Mn)对

7、阳()=RXS)的输出响应分别如图和谯)所示：实验内容(4)系统对“()和M)=sin(0.014系+sin(04n)的响应序列分别如图（三）和所示，由图（三）可见.系统对示“)的响应速渐衰减到等,所以系统稳定，由图可见，系统对)=sin(0.01411)+sin(0.4h)的柩态响应近似为止弦序列Sin().4),这结论验证r该系统的谐振短率是0.4rad.系疣单位脉冲响应MI)0.10.08g0.060.04系统对R8n)的响应y1.(n)(d)系疣单位脉冲响应h1(n)(e)M(11R8(n)的卷积y21(n)0.02（三）话娠器对Um)的响应y31(11)(i)谐振器对正弦信号的响应y

8、32(n)O50100150200250图1O.I.18 0.1.4简答思考题(I)加果输入信号为无限长序列,系统的单位豚冲响应是行限长序列,可否用线性卷积法求系统的响应.对输入信号序列分段：求单位脓冲响应h(n)与各段的卷枳：将各段卷枳结果相加，具体实现方法有第三章介绍的重变相加法和重叠保刷法。(2)如果信号经过低通滤波；把信号的高频分量逑掉,时域信号的剧烈变化将被平滑.由实5金内容(1结果图1.O.1.1.（八）、(b)和(C)可见,经过系统低通涉波使输入信号次用、-t1.()=()和.()=“()的阶氏变化变得线慢上升与下降.10.2 实验二时域采样与领域采样10.2.1 实验指导1 .

9、实验目的时域采样理论与频域采样理论是数字信号处理中的重鬟理论。要求掌握模拟信号采样前后频i种的变化，以及如何选择采样猱率才能使采样后的伯号不丢失信纪：要求掌握领率域果样会引起时域周期化的概念，以及频率城采样定理及其对领域采样点数选择的指导作用，2 .实验原理与方法时域采样定理的要点是：U)对模拟信号X/，)以间隔T进行时域等间隔理想采样,形成的枭样信号的领i普文(/C)是原模拟信号频诙X,()以采样角物率C,(1=27)为冏期进行周期延拓。公式为；;)=r7i=JE,(c-血)*n-*b)采样频率C,必须大于等于模拟信号最高频率的两倍以上，才能使采样信号的频谱不产生嫉谐混比.利用计算机计售上式并不方便,下面我们导出另外一个公式，以使用计算机上进行实验。理想果样伯%”)和模拟信n(/)之间的关系为：jtrxa(t)=xi(t)(t-nT)对上式进行傅立叶变换，得到：X,)=A-(r)(t-nT)ein,dt11-o=rXAWt-nT)e-n,dtM=-*-在上式的积分号内只有当，=#T时，才有非零值,因此：XJ)=xa(nT)e上式中，在数值上x“(r)=x()，再将。=Q7代入，得