数字信号处理00002

1、 数字信号处理实验报告 实验一 1.分析并绘出常用函数(a) 锯齿波； (b) 三角波； (c) 方波； (d) 抽样函数 的时域特性波形. 程序： allaclear t=0:0.0001:0.1; 产生五个周期锯齿波%x1=sawtooth(2*pi*50*t); subplot(221) plot(t,x1) )title(锯齿波110900623 )xlabel(t 产生五个周期三角波%x2=sawtooth(2*pi*50*t,0.5); subplot(222) plot(t,x2) )xlabel(t )三角波110900623title( 产生十个周期方波%x3=square(

2、2*pi*50*t); subplot(223) plot(t,x3) )xlabel(t )方波110900623title( axis(0,0.1,-1.2,1.2) t=-4:0.1:4; 产生抽样信号%x4=sinc(t); subplot(224) plot(t,x4) )xlabel(t axis(-5,5,-0.5,0.5) )110900623抽样信号title( 110900623角110900623锯齿波波三110.50.500-0.5-0.5 -1-0.00.00.0.1tt110900623信方波110900623号抽样0.510.500-0.5-1-0.-0.00.5

3、 tt 2.分析并绘出常用窗函数时域特性波形. clear all y1=boxcar(80); %矩形窗 plot(y1,k) axis(-1,81,-0.2,1.2) gtxst(矩形窗) hold on y2=triang(80); %三角窗 plot(y2,m.) hold on y3=hanning(80); %汉宁窗 plot(y3,y*) ) 汉宁窗gtxst( hold on 海明窗y4=hamming(80); %plot(y4,r-) ) gtxst(海明窗hold on y5=blackman(80); %布莱克曼窗plot(y5,g:) ) 布莱克曼窗gtxst(hol

4、d on 贝尔窗y6=kaiser(80,7.865);%凯塞- plot(y6,b-.) ) 贝尔窗gtxst(凯塞-110900623) title(常用窗函数110900623数用窗函矩10.80.6布莱克曼窗 0.4凯塞-贝尔窗 0.2三角窗窗明海汉宁窗0-0.201020304050607080 实验二内容: 1.计算序列x(n)=1,2,3,4,5,与序列h(n)=2,-2,3,5的线性卷积和6点、8点和10点圆周卷积. xn=1,2,3,4,5; hn=2,-2,3,5; yln=conv(xn,hn); ycn1=circonv2(xn,hn,6); ycn2=circonv2

5、(xn,hn,8); ycn3=circonv2(xn,hn,10); ny0=0:1:length(yln)-1; ny1=0:1:length(ycn1)-1; ny2=0:1:length(ycn2)-1; ny3=0:1:length(ycn3)-1; subplot(2,2,1); stem(ny0,yln) ylabel(线性卷积) subplot(2,2,2); stem(ny1,ycn1); ylabel(圆周卷积6) subplot(2,2,3); stem(ny2,ycn2) 8) 圆周卷积ylabel( subplot(2,2,4); stem(ny3,ycn3) yla

6、bel(圆周卷积10) axis(0,10,0,40); 1 yc=circonv2(x1,x2,N) %子程序function length(x1)Nif ); error(N must not be less than length of x1 end length(x2)Nif ); error(N must not be less than length of x2 end x1=x1,zeros(1,N-length(x1); x2=x2,zeros(1,N-length(x2); n=0:1:N-1; x2=x2(mod(-n,N)+1); H=zeros(N,N); n=1:1:

7、Nfor H(n,:)=cirshiftd(x2,n-1,N); end yc=x1*H; 2子程序 y=cirshiftd(x,m,N) %function length(x)Nif ); error(the length of x must be less than N end x=x,zeros(1,N-length(x); n=0:1:N-1; y=x(mod(n-m,N)+1); 110900623110900623404030306积积卷2020卷性周线圆101021109006231109006244330081积220卷卷周周圆1110 ?911?)?n?xcos0.5cosn

8、(n?2020? 某序列为2. 使用FFT函数分析其频谱.利用不同宽度N的矩形窗截短该序列,N分别为20,40,160,观察不同长度N的窗对谱分析结果的影响. clear all N=20; n=0:N-1; xn=0.5*cos(11*pi*n/20)+cos(9*pi*n/20); XK=fft(xn,N); magXK=abs(XK); phaXK=angle(XK); subplot(3,2,1) plot(n,xn) xlabel(n);ylabel(x(n); title(x(n)时域 N=20); subplot(3,2,2) k=0:length(magXK)-1; stem(

9、k,magXK,g.); xlabel(k);ylabel(|X(k)|); title(X(k) N=20); hold on N=40; n=0:N-1; xn=0.5*cos(11*pi*n/20)+cos(9*pi*n/20); XK=fft(xn,N); magXK=abs(XK); phaXK=angle(XK); subplot(3,2,3) plot(n,xn) xlabel(n);ylabel(x(n); title(x(n)时域 N=40); subplot(3,2,4) k=0:length(magXK)-1; stem(k,magXK,m.); xlabel(k);yl

10、abel(|X(k)|); title(X(k) N=40); hold on N=160; n=0:N-1; xn=0.5*cos(11*pi*n/20)+cos(9*pi*n/20); XK=fft(xn,N); magXK=abs(XK); phaXK=angle(XK); subplot(3,2,5) plot(n,xn) xlabel(n);ylabel(x(n); title(x(n)时域 N=160); subplot(3,2,6) k=0:length(magXK)-1; stem(k,magXK,b.); xlabel(k);ylabel(|X(k)|); title(X(k

11、) N=160); (k) N=20X域 N=20x(n)时102|)kn50(Xx|0-22015020510150510kn(k) N=40Xx(n)时域 N=40202 |)100n(Xx0-131242340kn(k) N=160x(n)时X域 N=160100|)k500(Xx0-510201520155100 kn 实验三: 1.用巴特沃斯滤波器设计一个数字低通滤波器,要求在0-0.2内衰耗不大于3dB,在0.6 内衰耗不小于60dB，采样频率Fs=500 Hz. wp=500*0.2*pi; ws=500*0.6*pi; Rp=3; Rs=60; Fs=500; Ts=1/Fs;

12、 %参数设计 N,Wn=buttord(wp,ws,Rp,Rs,s); %?模拟巴特沃斯低通滤波器 Z,P,K=buttap(N); %把滤波器零极点模型转化为传递函数模型Bap,Aap=zp2tf(Z,P,K); 的%把模拟滤波器原型转化为截止频率为wn 低通滤波器b,a=lp2lp(Bap,Aap,Wn); 双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器% 转换bz,az=bilinear(b,a,Fs); 绘制频率响应图%H,W=freqz(bz,az); plot(W*Fs/(2*pi),abs(H); grid /Hz) 频率xlabel( 频率响应幅度) ylabel(title(1109

13、00623) 1109006231.41.21度0.8幅应响0.6率频0.40.20 250050100200150/Hz频率2.分别使用矩形窗和海明窗函数设计一个线性?j?e?,?c?)(H?d?,0?c 相位FIR低通滤波器,其逼近理想低通滤波器的频率特性. 其中c=1rad,=12s。 clf N=25; Wn=1; b=fir1(N,Wn/pi,hamming(N+1); freqz(b,1,512) title(110900623) hold on b=fir1(N,Wn/pi,boxcar(N+1); freqz(b,1,512) title(110900623) gtext(矩形) gtext(海明) gtext(矩形) gtext(海明) 11090062350)0B形矩d( ed-50uting明海 a-100M-15010.90.70.80.30.400.10.20.50.6? rad/sample)Normalized Frequency (0)s形-500erged( e-1000sa明P-150000.10.20.30.40.50.60.70.80.91? rad/sample)Normalized Frequency ( 四、实验心得 本次实验过程中，除