实 验 报 电脑端微信告
（2010学年第一学期）
课 程 名 称 数字信号处理
教 学 院粤语文化 （部） 工学院
任课教师及职称 许芹
专 业、班 级 电子信息工程
学 号 1104080129
清肠道排宿便最有效的方法
姓 名 赵超
实验一 离散时间信号、系统及其时域、频域分析
一、 实验目的：
1、 通过实验，加深对离散时间信号的理解，熟悉常用离散时间信号实验及运算方法;
2、 熟悉应用离散时间系统时域、频域分析方法。
二、常用信号的产生
1， 单位采样信号的产出
δ（n-n0）=
function [x,n]=impq(n0,n1,n2)
n=[n1:n2];
x=[(n-n0)==0];
2,单位阶跃信号的产生
function [x,n]=stepq(n0,n1,n2)
n=[n1:n2];
x=[(n-n0)>=0];
三、实验内容
1 用MATLAB产生并画出下列序列的样本
1） x(n)=n[u(n+5)-u(n-6)]+5δ(n)+10*(0.5)^n[u(n-4)-u(n-10)]
2） x1(n)=(0.8)^n*cos(0.5π+π/3), 0<=n<=20
3） x2(n)=5*cos(0.008πn^2)+w(n), 0<=n<=1000,其中w(n)是一个具有零均值及方差的高斯随机序列
利其器
4） x3(n)={…3,2,1,3,2,1,3,2,1….}, 10<=n<=9
function one_1()
n=-10:10;
x=n.*(stepq(-5,-10,10)-stepq(6,-10,10))+5*impq(0,-10,10)+(10*0.5.^n).*(stepq(4,-10,10)-stepq(10,-10,10));
subplot(2,1,1);
stem(n,x,'.');
title('x的图像');
n=0:20;
x1=(0.8.^n).*cos(0.5*pi*n+pi/3);
subplot(2,1,2);
stem(n,x1,'.');
title('x1的图像');
figure()
n=0:1000;
w=randn(1,1001);
x2=5*cos(0.008*pi*n.^2)+w(n+1);
subplot(2,1,1)
stem(n,x2,'.');
title('x2的图像');
n=-10:10;
x=[3 2 1];
xtilde=x'*ones(1,7);
xtilde=(xtilde(:))';
subplot(2,1,2)
y=xtilde;
stem(n,y,'.')
title('x3的图像')
2,一个线性时不变系统，描述它的差分方程为
Y(n)-0.5y(n-1)+0.25y(n-2)=x(n)+2x(n-1)+x(n-3)
1)0<=n<=100之间求得并画出系统的脉冲响应，从脉冲响应确定系统的稳定性；
2）画出该系统的幅频、相频特性；
3）如果此系统的输入为了x1(n)=[5+3cos(0.2pin)+4sin(0.3pin)]u(n)
0<=n<=200求系统输出
4） 讨论当输入改为了x2(n)=[5+3cos(0.2pin)+4sin(0.8pin)]u(n)的波形如何变化？为什么？试根据系统的幅频特性解释之。
function one_2()
a=[1 -0.5 0.25 ];
b=[1 2 0 1 ];
n=0:100;
x=impq(0,0,100);
h=filter(b,a,x);
stem(n,h,'.');
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title('脉冲响应')
ylabel('h(n)');
text(100,-0.4,'n')
[H,w]=freqz(b,a,200);
magH=abs(H);
说话的说怎么写angH=angle(H);
figure(2)
subplot(2,1,1);
plot(w/pi,magH);grid
ylabel('幅度');
title('幅频响应');
subplot(2,1,2)
plot(w/pi,angH/pi);grid
xlabel('频率相位单位;pi');
ylabel('相位');
title('相频响应');
figure()
n=0:200;
x1=(5+3*cos(0.2*pi*n)+4*sin(0.3*pi*n)).*stepq(0,0,200);
y1=filter(b,a,x1);
subplot(2,1,1)
plot(n,x1);
title('x1的波形');
subplot(2,1,2);
plot(n,y1);
title('输出y1的波形');
figure()
n=0:200;
x2=(5+3*cos(0.2*pi*n)+4*sin(0.8*pi*n)).*stepq(0,0,200);
y2=filter(b,a,x2);
subplot(2,1,1);
plot(n,x2);
title('输入x2的波形');
subplot(2,1,2);
plot(n,y2)
title('输出y2的波形')
3. 已知因果系统，绘出幅度和相位特性曲线
y(n)=0.9y(n-1)+x(n)
function one_3()
n=-100:100;
k=-200:200;
w=(pi/100)*k;
a=[1 -0.9];
b=[1];
x=impq(0,-100,100);
h=filter(b,a,x);
figure()
stem(n,h,'.')
title('冲击响应')
H=h*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);
magH=abs(H);
angH=angle(H);
figure()
subplot(2,1,1)
plot(w/pi,magH);grid
title('频谱')
subplot(2,1,2)
plot(w/pi,angH/pi);grid
title('相位')
4,已知系统的系统函数为
H(z)=(0.3+0.1Z-1+0.3Z-2+0.1Z-3+0.2Z-4)/(1-1.2Z-1-+1.5Z-2-0.8Z-3+0.3Z—4)
求其零、极点并绘出零、极点图
function one_4()
b=[0.3 0.1 0.3 0.1 0.2 ];
a=[1 -1.2 1.5 -0.8 0.3 ];
r1=roots(a);
r2=roots(b)
zplane(b,a);
r1 = 0.1976 + 0.8796i 0.1976 - 0.8796i 0.4024 + 0.4552i 0.4024 - 0.4552i
r2 = 0.3236 + 0.8660i 0.3236 - 0.8660i -0.4903 + 0.7345i -0.4903 - 0.7345i
实验二 FFT频谱分析及应用
一、 实验目的
1． 通过实验，加深对FFT的理解，熟悉FFT子程序；
2． 熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析方法。
二．实验内容和方法
1．模拟信号x(t)=sin(4πt)+5cos(8πt),以t=0.01n(n=0:N-1)进行抽样。
求：（1）N=40点FFT的幅度频谱，从图中能否观察出信号的两个频率分量？
（2）提高采样点数，如N=128再求该信号的幅度频谱，此时幅度频谱发生了什么变化？信号的两个模拟频率和数字频率各为多少?FFT频谱分析结果与理论上是否一致？
function two_1()
N=128;
n=0:N-1;
t=0.01*n;
x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(8*pi*t);
k=[0:1:N/2];
w=2*pi/N*k;
X=fft(x,N);
magX=abs(X(1:1:N/2+1));
figure;
subplot(2,1,1);
stem(n,x,'.');
title('singal x(n),0<=n<=127');
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,magX);
title('FFT N=128');
xlabel('频率单位:Hz');
ylabel('|X|');
grid;
3． 一个连续信号含三个分量，经采样得一下序列：
X(n)=sin(2π)*0.15n+cos2πΧ(0.15+Δf)n+cos2πΧ(0.15+2Δf)n
n =0,1,2…….N-1
已知N=16，Δf 分别为1/16,1/64，观察其频谱：当N=64,128，Δf不变，其结果有何不同，为什么？
function two_2()
N=128;
n=0:1:N-1;
f=1/16;
x=sin(2*pi*0.13*n)+cos(2*pi*(0.15+f)*n)+cos(2*pi*(0.15+2*f)*n);
k=[0:1:N/2];
w=2*pi/N*k;
X=fft(x,N)';
magX=abs(X(1:1:N/2+1));
figure;
subplot(2,1,1);
stem(n,x,'.');title('signal x(n)');
subplot(2,1,2);
plot(w/pi,magX);title('N=128 FFT f=1/16');
xlabel('频率单位:pi');
ylabel('|X|');
grid;
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3.观察高斯序列的时域和幅频特性：
高斯序列为：y(n)=e-(n-p)^2/q ,0<=n<=15
(1)固定参P=8,改变q分别等于2,4,8, 观察他们的时域和频域频特性，说明q变化对序列时域和频域特性的影响；
（2）固定参数q=8，改变p分别等于8,10,14，观察p 变化对序列时域和频域特性的影响；
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function two_3()
N=64;
n=0:1:N-1;;
p=8;
q=2;
x=exp(-(n-p).^2/q);
k=[0:1:N/2];
w=2*pi/N*k;
X=fft(x,N)';
magX=abs(X(1:1:N/2+1));
