实验七 多采样率数字信号处理.doc

实验七 多样采样率数字信号处理 7.1 实验目的 1.掌握信号抽取和插值的基本原理和实现； 2.掌握信号的有理数倍率转换。 7.2 实验原理 例7.1 对信号进行抽取，使采样频率为原来的1/4倍 解： t=0:.00025:1; x=sin(2*pi*30*t)+sin(2*pi*60*t); y=decimate(x,4); figure;subplot(2,2,1),stem(x(1:120)); title(原始信号时域图);xlabel((a)); subplot(2,2,2);plot(abs(fft(x)));title(原始信号频域图);xlabel((b)); subplot(2,2,3);stem(y(1:30)); title(抽取后的信号时域图);xlabel((c)); subplot(2,2,4);plot(abs(fft(y))); title(抽取后的信号频域图);xlabel((d)); 说明：decimate用于信号整数倍抽取，其调用形式为y=decimate(x,M),其是将x的采样率降低为原来的1/M倍，而抽取前默认采用8阶ChebyshenI型低通滤波器压缩频带；plot(abs(fft(x)))：指画出x的幅度谱；figure：指产生一个空白的图形窗口。 例7.2 信号，采样频率f/fs=1/16,现将采样频率提高为原来的四倍。 解： n=0:30; x=cos(3*pi*n/16); y=interp(x,4); figure;subplot(2,2,1),stem(x); title(原始信号时域图);xlabel((a)); subplot(2,2,2);plot(abs(fft(x)));title(原始信号频域图);xlabel((b)); subplot(2,2,3);stem(y); title(插值后的信号时域图);xlabel((c)); subplot(2,2,4);plot(abs(fft(y))); title(插值后的信号频域图);xlabel((d)); 说明：interp用于信号整数倍插值，其调用格式为y=interp(x，L)，是将信号采样率提高L倍。figure：指产生一个空白的图形窗口。 例7.3 序列x(n)=sin(0.5pin)+cos(1.2pin)+1.2，调用resample函数对x(n)按因子3/7进行采样率转换，并绘出图形。 解： n=0:34; x=sin(0.5*pi*n)+cos(1.2*pi*n)+1.2; [y,b]=resample(x,3,7); figure;subplot(2,2,1),stem(x); title(原始信号时域图);xlabel((a)); subplot(2,2,2);plot(b,.);title(滤波器的单位脉冲响应);xlabel((b)); subplot(2,2,3);stem(y); title(变换后的信号时域图);xlabel((c)); w=(0:1023)*2/1024; subplot(2,2,4);plot(w,20*log10(abs(fft(b,1024))));axis([0,1/4,-100,20]);gridon title(滤波器的频率响应);xlabel((d)); 说明：resample用于有理倍数率转换，其调用格式为y=resample(x,L,M)，是将信号x的采样率转换为原来的L/M倍。lot(w,20*log10(abs(fft(b,1024))))是求滤波器的单位脉冲响应函数 7.3 实验内容 令x(n)=cos(2πnf/fs),f/fs=1/12,实现以下采样率的转换： 作L=2倍的插值； 作M=3倍的抽取； 作L/M=2/3倍的采样率转换。 解 （1） n=0:30; x=cos(2*pi*n/12); y=interp(x,3); figure;subplot(2,2,1),stem(x); title(原始信号时域图);xlabel((a)); subplot(2,2,2);plot(abs(fft(x)));title(原始信号频域图);xlabel((b)); subplot(2,2,3);stem(y); title(插值后的信号时域图);xlabel((c)); subplot(2,2,4);plot(abs(fft(y))); title(插值后的信号频域图);xlabel((d)); (2) t=0:.00025:1; x=cos(2*pi*t/12); y=decimate(x,3); figure,subplot(2,2,1),stem(x(1:120)