数字信号处理实验报告.doc

重庆大学光电工程学院系列课程实 验 报 告 本课程名称 数字信号处理实验 实验学期 2013 年至 2014 第 1 学期学生所在学院 光电工程学院 年级 2011级 专业班级 光电信息工程02班 学生姓名 顾家荣 学号 20113303 指导教师签名 实验最终成绩 重庆大学光电工程学院教学实验中心制实验题目离散时间信号分析实验时间 2013年11月 日实验地点主1118实验成绩实验性质验证性 设计性 综合性教师评语： 出勤率好 原理正确 方案合理 实验结果正确 回答问题正确 报告规范一、实验目的 1掌握各种常用的序列，理解其数学表达式和波形表示。 2掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。 3掌握序列的相加、相乘、移位、反转等基本运算及计算机实现与作用。 4掌握线性卷积软件实现的方法。 5掌握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。 6通过编程，上机调试程序，进一步增强使用计算机解决问题的能力。二、实验原理1序列的基本概念 离散时间信号在数学上可用时间序列x(n)来表示，其中x(n)代表序列的第n个数字，n代表时间的序列。注意： x(n)只 在 n 为 整 数 时 才 有 意 义, n 不 是 整 数 时 无 定 义, 但 不 能 认 为 是 0。 离散时间信号可以是由模拟信号通过采样得到，例如对模拟信号xa(t)进行等间隔采样，采样间隔为T，得到一个有序的数字序列xa(nT)就是离散时间信号，简称序列。 2常用序列 单位脉冲序列（单位抽样）、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。 单位脉冲序列（单位抽样）、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。 矩形序列3序列的基本运算 3.1 序列的加法 ：z(n)=x (n)+y(n) 加法用于序列的合成。它把两个序列中位置序号相同的样本相加，形成新的样本序列。 3.2 序列的乘法 ：z(n)=x(n)y(n) 序列的乘法是一种非线性运算，它用于信号的调制。它把两个序列中位置序号相同的样本相乘，形成新的样本序列。 3.3 序列的移位 ：y(n)=x(n-k) 在这个运算中，x(n)的每一个样本都向右移动k个采样周期。实际上， x(n-k)取的是序列过去的值，具有物理可实现性；而x(n+k) 要知道序列未来的值，物理上无法直接实现。所以数字信号处理中通常都用序列右移 3.4 序列的反转 ：y(n)=x(-n) 在这个运算中，x(n)的每一个样本都对纵坐标轴n=0做对称翻转(flip-flop)得到反转后的序列。4序列的卷积 上式的运算关系称为卷积运算，式中代表两个序列卷积运算。两个序列的卷积是一个序列与另一个序列反褶后逐次移位乘积之和，故称为离散卷积，也称两序列的线性卷积。三、使用仪器、器材Matlab程序四、实验步骤1、用matlab编制信号产生子程序，产生以下典型信号序列。 2、利用MATLAB编程完成序列(5)和(6)的移位、反转、加法、乘法等运算，并绘制运算后序列的波形。 3、利用MATLAB编制一个计算两个序列线性卷积的通用程序，计算上述两序列，并绘制卷积后序列的波形。 五、实验过程原始记录（数据、图标、计算等）n1 = -5:5;x1=(n1-0)=0; stem(n1,x1); title(顾家荣单位脉冲序列); axis(-5,5,0,1.1); n1 = 0:10; x1=(n1-4=0);stem(n1,x1);title(顾家荣单位阶跃序列)axis(0,10,0,1.1)n1 = -5:1:10; x1=(n1-0=0);x2=(n1-8)=0;x3=x1-x2;stem(n1,x3);title(顾家荣矩形序列)axis(-3,10,0,1.1)n=0:9;x=3*sin(pi/5)*n+(pi/3);stem(n,x)title(顾家荣正弦信号)n=0:9;x1=(n-0)=0;x2=(n-1)=0;x3=(n-2)=0;x4=(n-3)=0;x5=(n-4)=0;x=x1+2*x2+3*x3+4*x4+5*x5;stem(n,x);title(顾家荣序列加法)n=0:9;x1=(n-0)=0;x2=(n-1)=0;x3=(n-2)=0;x4=(n-3)=0;x=x1+2*x2+x3+2*x4;stem(n,x);title(顾家荣序列)2.序列(5)和(6)的移位、反转、加法、乘法等运算，并绘制运算后序列的波形移位function f=yiwei(n);%定义移位函数移位为nn1=-3:15;x11=(n1-0-n)=0;x21=(n1-1-n)=0;x31=(n1-2-n)=0;x41=(n1-3-n)=0;x51=(n1-4-n)=0;f1=x11+2*x21+3*x31+4*x41+5*x51;x12=(n1-0-n)=0;x22=(n1-1-n)=0;x32=(n1-2-n)=0;x42=(n1-3-n)=0;f2=x12+2*x22+x32+2*x42;subplot(121)stem(n1,f1);title(顾家荣序列移位)s