内容发布更新时间 : 2024/6/26 20:33:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
中国地质大学（武汉）
数字信号处理上机实习
学生姓名： 班 级：
学 号： 指导老师：
题目一 离散卷积计算
一、实验题目
设线性时不变（LTI）系统的冲激响应为h(n)，输入序列为x(n) 1、h(n)=(0.8)n，0≤n≤4； x(n)=u(n)-u(n-4) 2、h(n)=(0.8)nu(n), x(n)=u(n)-u(n-4) 3、h(n)=(0.8)nu(n), x(n)=u(n)
求以上三种情况下系统的输出y(n)，显示输入和输出波形。
二、实验目的
1.理解和掌握离散卷积计算；
2.学习如何用Mtalab实现离散卷积计算。
三、算法设计
离散卷积定义为：
y(n)?k????x(k)h(n?k)
n1、h(n)=(0.8)n，0?n?4，x(n)=u(n)-u(n-4)， y(n)?x(n)?h(n)?m????x(m)h(n?m)
?(a) 当n?0 时，y(n)?0；
(b) 当0?n?3时,y(n)??(0.8)n ；
m?0n(c) 当4?n?7时，y(n)?m?n?3?4(0.8)n；
(d) 当n?7时，y(n)?0；
2、h(n)?(0.8)u(n)，x(n)?u(n)-u(n?4)，y(n)?x(n)?h(n)?(a) 当n?0 时，y(n)?0；
nm????x(m)h(n?m)
?
(b) 当0?n?3时,y(n)??(0.8)n；
m?0n (c) 当4?n?20时，y(n)?m?n?320?n(0.8)n；
(d) 当21?n?23时，y(n)?(e) 当n?23时，y(n)?0；
m?n?3?(0.8)n；
3、h(n)?(0.8)u(n)，x(n)?u(n)，y(n)?x(n)?h(n)?(a) 当n?0 时，y(n)?0；
(b) 当0?n?70时,y(n)??(0.8)n；
m?0nnm????x(m)h(n?m)
? (c) 当71?n?140时，y(n)?(d) 当n?140时，y(n)?0；
m?n?70?70(0.8)n；
四、程序分析
所用到的函数：
（1）y=conv（x.,h）：卷积运算函数，计算y(n)?x(n)*h(n); （2）n1=0:4：n1取0~4；
（3）subplot(m,n,p):subplot()函数是将多个图画到一个平面上的工具。其中，m表示是图排成m行，n表示图排成n列，也就是整个figure中有n个图是排成一行的，一共m行，如果m=2就是表示2行图。p表示图所在的位置，p=1表示从左到右从上到下的第一个位置。
（4）title(‘content ’):title()函数的功能是为当前坐标系添加标题“content ”。
五、程序设计
n=0:4; h=0.8.^n;
x=[1 1 1 1]
subplot(331);stem(x); title('x(n)'); y=conv(x,h);
subplot(332);stem(h); title('h(n)'); subplot(333);stem(y); title('y(n)');
n=0:40; h=0.8.^n; x=[1 1 1 1]
subplot(334);stem(x); title('x(n)'); y=conv(x,h);
subplot(335);stem(h); title('h(n)'); subplot(336);stem(y); title('y(n)');
n=0:40; h=0.8.^n;
x=[zeros(1,0),ones(1,40)];
subplot(337);stem(x); title('x(n)'); y=conv(x,h);
subplot(338);stem(h); title('h(n)'); subplot(339);stem(y); title('y(n)');
六、运行结果
图中从左至右三列依次对应x(n)、h(n)及卷积结果y(n)
题目二 离散傅立叶变换
一、实验题目
设有离散序列 x(n)?cos(0.48?n)?cos(0.52?n) 分析下列三种情况下的幅频特性。
（1） 采集数据长度N=16，分析16点的频谱，并画出幅频特性。采集数据长度
N=16，并补零到64点，分析其频谱，并画出幅频特性。 （2） 采集数据长度N=64，分析64点的频谱，并画出幅频特性。 观察三幅不同的幅频特性图，分析和比较它们的特点及形成原因。
二、实验目的
1、理解掌握DFT及FFT算法； 2、利用FFT算法计算信号的频谱。
三、算法设计
当抽样数N=2时，以下为蝶形算法图。
x(0)x(1)M
X(0)W0Nx(2)W0N?10WNX(4)X(2)X(6)X(1)X(5)X(3)X(7)
x(3)x(4)?1W2N?1?10WNWN01?1WN?1WN2?1W3N?1x(5)x(6)x(7)
?1?1?10WNW2N0WN?11、当N=2M时，则要进行M次分解，即进行M级蝶形单元的计算； 2、按自然顺序输入，输出是码位倒置； 3、每一级包含N/2个基本蝶形运算； 4、第L级有2L-1个蝶群，蝶群间隔为N/2L-1；