西电-数字信号处理大作业.doc

数字信号处理上机大作业 实验一： 信号、 系统及系统响应 (1) 简述实验目的及实验原理。 1.实验目的 熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系， 加深对时域采样定理的理解。 熟悉时域离散系统的时域特性。 利用卷积方法观察分析系统的时域特性。 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法， 利用序列的傅里叶变换对连续信号、 离散信号及系统响应进行频域分析。 2.实验原理与方法 时域采样。 LTI系统的输入输出关系。 按实验步骤附上实验过程中的信号序列、 系统单位脉冲响应及系统响应序列的时域和幅频特性曲线， 并对所得结果进行分析和解释。 Matlab源程序如下： A=1; T1=1/1000; T2=1/300; T3=1/200; a=25*pi; w0=30*pi; n=0:99; x1=A*exp(-a*n*T1).*sin(w0*n*T1); x2=A*exp(-a*n*T2).*sin(w0*n*T2); x3=A*exp(-a*n*T3).*sin(w0*n*T3); m=linspace(-pi,pi,10000); X1=x1*exp(-j*n*m);%n与m构造矩阵，xi向量与矩阵每一列相乘对应元素相加，构成DTFT后的矩阵 X2=x2*exp(-j*n*m); X3=x3*exp(-j*n*m); figure(1); subplot(3,2,1) plot(m/pi,abs(X1)); xlabel(\omega/π);ylabel(|H(e^j^\omega)|); title(采样频率为1000Hz时的幅度谱); subplot(3,2,3) plot(m/pi,abs(X2)); xlabel(\omega/π);ylabel(|H(e^j^\omega)|); title(采样频率为300Hz时的幅度谱); subplot(3,2,5) plot(m/pi,abs(X3)); xlabel(\omega/π);ylabel(|H(e^j^\omega)|); title(采样频率为200Hz时的幅度谱); subplot(3,2,2) plot(n,abs(x1)); xlabel(n);ylabel(x1(t)); title(采样频率为1000Hz时的时域波形); subplot(3,2,4) plot(n,abs(x2)); xlabel(n);ylabel(x2(t)); title(采样频率为300Hz时的时域波形); subplot(3,2,6) plot(n,abs(x3)); xlabel(n);ylabel(x3(t)); title(采样频率为200Hz时的时域波形); 波形图如下： ② 时域离散信号、 系统和系统响应分析。 Matlab源程序如下: xb=[1]; xc=ones(1,10); ha=ones(1,10); hb=[1,2.5,2.5,1]; y=conv(xb,hb); n1=0:length(y)-1; n2=0:length(hb)-1; figure(1) subplot(2,1,1); stem(n1,y,filled); xlabel(n);ylabel(y(n)); title(y(n)的时域响应); subplot(2,1,2); stem(n1,hb,filled); xlabel(n);ylabel(hb(n)); title(hb(n)的时域相应); w=linspace(-pi,pi,10000); Y=y*exp(-j*n1*w); Hb=hb*exp(-j*n2*w); figure(2) subplot(2,2,1); plot(w/pi,abs(Y)); xlabel(\omega/π);ylabel(幅度); title(DTFT[y(n)]的幅度); subplot(2,2,2); plot(w/pi,angle(Y)); xlabel(\omega/π);ylabel(相位); title(DTFT[y(n)]的相位); subplot(2,2,3); plot(w/pi,abs(Hb)); xlabel(\omega/π);ylabel(幅度); title(DTFT[Hb(n)]的幅度); subplot(2,2,4); plot(w/pi,angle(Hb)); xlabel(\omega/π);ylabel(相位); title(DTFT[Hb(n)]的相位); z=conv(xc,ha); n3=0:length(z)-1; Z=z*exp(-j*n3*w); figure(3); subplot(2,1,1); plot(w/pi,abs(Z)); xl