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PAGE  PAGE 13 数字信号处理实验课内容 使用班级07050641一、实验要求 1、每个实验完成一份实验报告（必须交）; 2、实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验过程、实验结果及分析、实验体会; 3、报告中要求：格式统一、图表清晰，如果有公式一定要用公式编辑器编写; 4、实验报告不能有雷同 附：封面格式 数字信号处理实验报告 实验一：频谱分析与采样定理 班 级： 姓 名： 学 号： 二、实验内容 实验一 频谱分析与采样定理 一、实验目的 观察模拟信号经理想采样后的频谱变化关系。 验证采样定理，观察欠采样时产生的频谱混叠现象 加深对DFT算法原理和基本性质的理解 熟悉FFT算法原理和FFT的应用 二、实验原理 根据采样定理，对给定信号确定采样频率，观察信号的频谱 三、实验内容和步骤 实验内容 在给定信号为： 1．x(t)=cos(100*π*at) %a=1, T0=[0.02 0.01 0.005 0.001], x=cos(100*pi*1*n*T) 2．x(t)=exp(-at) 3．x(t)=exp(-at)cos(100*π*at)% x=exp(-n*T).*cos(100*pi*n*T) 其中a为实验者的学号，记录上述各信号的频谱，表明采样条件，分析比较上述信号频谱的区别。 实验步骤 1．复习采样理论、DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容。 2．复习FFT算法原理和基本思想。 3．确定实验给定信号的采样频率，编制对采样后信号进行频谱分析的程序 四、实验设备 计算机、Matlab软件 五、实验报告要求 1.整理好经过运行并证明是正确的程序，并且加上详细的注释。 2.对比不同采样频率下的频谱，作出分析报告。 实验二 卷积定理 一、实验目的 通过本实验，验证卷积定理，掌握利用DFT和FFT计算线性卷积的方法。 二、 实验原理 时域圆周卷积在频域上相当于两序列DFT的相乘，因而可以采用FFT的算法来计算圆周卷积，当满足时，线性卷积等于圆周卷积，因此可利用FFT计算线性卷积。 三、实验内容和步骤 给定离散信号和，用图解法求出两者的线性卷积和圆周卷积; 编写程序计算线性卷积和圆周卷积; 比较不同列长时的圆周卷积与线性卷积的结果，分析原因。 四、实验设备 计算机、Matlab软件 五、实验报告要求 整理好经过运行并证明是正确的程序，并且加上详细的注释。 给出笔算和机算结果对照表，比较不同列长时的圆周卷积与线性卷积的结果对照，作出原因分析报告。 结出用DFT计算线性卷积的方法。 实验三 IIR滤波器设计实验 一、实验目的 1.学习模拟－数字变换滤波器的设计方法 2.掌握双线性变换滤波器的设计方法 3.掌握实现数字滤波的具体方法。 二、实验要求 1. 用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为：在通带内频率低于0.2π时，最大衰减小于1dB;在阻带内[0.3π, π]频率区间上，最小衰减大于15dB. 2.0.02π为采样间隔，打印出数字滤波器在频率区间[0, π/2]上的频率响应特性曲线。 ap=1;as=15; %数字滤波器指标 fsa=100;T=1/fsa; %采样频率与间隔 wp=0.2*pi;ws=0.3*pi; %转换为数字角频率 Wp=2/T*tan(wp/2);Ws=2/T*tan(ws/2); %由数字角频率转换为模拟角频率 [N,Wc]=buttord(Wp,Ws,ap,as,s); %获取模拟滤波器的阶数和3dB截止频率 [Z,P,K]=buttap(N); %归一化模拟滤波器模型的零极点形式参数 [B,A]=zp2tf(Z,P,K); %归一化模拟滤波器传递函数的系数 [Bl,Al]=lp2lp(B,A,Wc); %把模拟滤波器原型转换成截至频率为Wc的低通滤波器 [b,a]=bilinear(Bl,Al,fsa);%用双线性变换法实现模拟滤波器到数字滤波器的转换 [H,w]=freqz(b,a); %获取频率响应 plot(w,abs(H));grid; %绘制频率响应曲线 axis([0 1.4 0 pi/2]) xlabel(频率(Hz));ylabel(频率响应幅度); 3. 用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列进行仿真滤波处理，观察总结滤波作用与效果 附：心电图采样序列x(n) 人体心电图信号在测