数字信号处理实验报告一

1、 武汉工程大学 数字信号处理实验报告 姓名：周权学号：1204140228班级 ：通信工程02一、实验设备计算机，matlab语言环境。二、实验基础理论1.序列的相关概念2.常见序列3.序列的基本运算4.离散傅里叶变换的相关概念5.z变换的相关概念三、实验内容与步骤1.离散时间信号（序列）的产生利用matlab语言编程产生和绘制单位样值信号、单位阶跃序列、指数序列、正弦序列及随机离散信号的波形表示。四 实验目的认识常用的各种信号，理解其数字表达式和波形表示，掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法，掌握序列的简单运算及计算机实现与作用，理解离散时间傅里叶变换，z变换及它们的性质和信号的频域分

2、实验一 离散时间信号（序列）的产生代码一单位样值x=2;y=1;stem(x,y);title(单位样值 )单位阶跃序列n0=0;n1=-10;n2=10;n=n1:n2;x=(n-n0)=0;stem(n,x);xlabel(n);ylabel(xn);title(单位阶跃序列);实指数序列n=0:10;x=(0.5).n;stem(n,x);xlabel(n);ylabel(xn);title(实指数序列);正弦序列n=-100:100;x=2*sin(0.05*pi*n);stem(n,x);xlabel(n);ylabel(xn);title(正弦序列);随机序列n=1:10;x=ra

3、nd(1,10);subplot(221);stem(n,x);xlabel(n);ylabel(xn);title(随机序列);实验二 序列的运算（）利用语言编程实现信号平滑运算。（）利用matlab语言编程实现信号的调制。（）利用matlab语言编程实现信号卷积运算。 （）利用matlab语言编程实现信号离散傅立叶的正反变换。利用matlab语言编程实现信号的圆周移位、圆周卷积，验证dft 的圆周时移、圆周卷积性质和圆周卷积与线性卷积的关系。 验证一个周期实序列奇偶部分的dft与此序列本身的dft之间的关系。实验二 序列的运算平滑运算r=51;d=0.8*(rand(r,1)-0.5);m

4、=0:r-1;s=2*m.*(0.9.m);x=s+d;subplot(2,1,1);plot(m,d,r-,m,s,g-,m,x,b-.);xlabel(time index n);ylabel(amplitude);legend(dn,sn,xn);x1=0 0 x; x2=0 x 0; x3=x 0 0;y=(x1+x2+x3)/3;subplot(2,1,2);plot(m,y(2:r+1),r-,m,s,g-);legend(yn,sn);xlabel(time index n);ylabel(amplitude);调制程序fm=10;fc=100;fs=500;k=0:199;t=

5、k/fs;x=sin(2*pi*fm*t);y=x.*cos(2*pi*fc*t);x=fft(x,256);y=fft(y,256);subplot(2,2,1);plot(x);xlabel(t(s);ylabel(x);title();subplot(2,2,2);plot(x);plot(-128:127,fftshift(abs(x);xlabel(w);ylabel(x(jw);title(xx);subplot(2,2,3);plot(y);xlabel(t(s);ylabel(y);title(xy);subplot(2,2,4);plot(y);plot(-128:127,f

6、ftshift(abs(y);xlabel(w);ylabel(y(jw);title(yy);卷积m函数functiony,ny=conv_m(x,nx,h,nh)nyb=nx(1)+nh(1);nye=nx(length(x)+nh(length(h);ny=nyb:nye;y=conv(x,h);卷积程序x=0 0.5 1 1.5 0;nx=0:4;h=1 1 1 10 0;nh=0:4;y,ny=conv_m(x,nx,h,nh);subplot(2,2,1);stem(nx,x);title(xulie x);xlabel(n);ylabel(x(n);subplot(2,2,2);

7、stem(nh,h);title(xulie h);xlabel(n);ylabel(h(n);subplot(2,2,3);stem(ny,y);title(junji);xlabel(n);ylabel(y(n);dftfunctionxk=dft(xn,n)n=0:1:n-1;k=n;wn=exp(-j*2*pi/n);nk=n*k;wnnk=wn.nk;xk=xn*wnnk;idftfunctionxk=idft(xn,n)n=0:1:n-1;k=n;wn=exp(-j*2*pi/n);nk=n*k;wnnk=wn.(-nk);xk=xn*wnnk/n;程序xn=1,1,1,1; n=

8、4;xk=dft(xn,n) xk=4,0,0,0; n=4;xk=idft(xn,n)matlab程序xn=1,1,1,1; n=length(xn); n=0:n-1; k=0:n-1; xk=xn*exp(-j*2*pi/n).(n*k); x=(xk*exp(j*2*pi/n).(n*k)/n; subplot(1,2,2);stem(k,abs(xk);grid;title(|x(k)|); axis(-1,n,1.1*min(abs(xk),1.1*max(abs(xk); subplot(1,2,1);stem(n,xn);grid;title(x(n); axis(-1,n,1

9、.1*min(xn),1.1*max(xn);序列的圆周移位已知序列x(n)=10(0.8)n(0n10)，序列圆周向右移m=3，绘制原序列波形和圆周移位序列波形cigmod函数function m=sigmod(n,n);m=rem(n,n);m=m+n;m=rem(m,n);cirshhift函数function y=cirshift(x,m,n);if length(x)n error(n must be greater then length(x);endx=x zeros(1,n-length(x);n=0:n-1;n=sigmod(n-m,n);y=x(n+1);圆周移位程序n=0

10、:10;m=6;n=11;x=10*0.8.n;y=cirshift(x,m,n);subplot(211)stem(n,x);title(原序列波形);xlabel(n);ylabel(x(n);subplot(212)stem(n,y);title(圆周移位序列波形);xlabel(n);ylabel(y(n);圆周卷积已知x1=1 2 2,x2=1 2 3 4,试计算x1x2程序卷积程序function y=circonvt(x1,x2,n)if length(x1)n error(length(x1)is not great than n);endif length(x2)n erro

11、e(lengeh(x2)is not greater than n);endx1=x1,zeros(1,n-length(x1);x2=x2,zeros(1,n-length(x2);m=0:n-1;x2=x2(mod(-m,n)+1);h=zeros(n,n);for n=1:n; h(n,:)=cirshift(x2,n-1,n);endy=x1*h;运算程序x1=1 2 2;x2=1 2 3 4;disp(n=5)n=5;y=circonvt(x1,x2,n)z变换求(n-1)u(n)的z变换f=ztrans(sym(n-1)f=simplify(f)f=z/(z-1)2-z/(z-1)

12、f=-(z*(z-2)/(z-1)2结果分析：将函数分解为nu(n)-3u(n),再分别进行z变换。其中用到了ztrans函数和simplify函数逆z变换 求x(z)=z-1/(1+z-1-20z-2),4|z|=n，如l=8，n=6。dftfunctionxk=dft(xn,n)n=0:1:l-1;k=n;wn=exp(-j*2*pi/n);nk=n*k;wnnk=wn.nk;xk=xn*wnnk;idftfunctionxk=idft(xn,n)n=0:1:l-1;k=n;wn=exp(-j*2*pi/n);nk=n*k;wnnk=wn.(-nk);xk=xn*wnnk/n;4.由实验说明离散傅立叶变换的对称关系，说明序列的时域和频域的关联