[精品]《信号与系统实验》课件.ppt

实验一 基本运算单元 实验八 八阶巴特沃斯高通滤波器 实验九 常用信号的实现 实验十 信号的基本运算 2)计算周期矩形序列的频谱 N=32;M=4; x=ones(1,M+1),zeros(1,N-2*M-1),ones(1,M))]; X=fft(x); m=0:N-1; stem(m,real(X)); title(‘X[m]的实部’)； xlabel(?m’); figure; stem(m,imag(X); title(‘X[m]的虚部’); xlabel(?m’); xr=ifft(X); figure; stem(m,real(xr)); xlabel(‘k’); title(‘重建的x[K]’); 3)计算DTFT clf；%计算DTFT,其中K是频率点数 k=512； num=[0.008-0.033 0.05-0.033 0.008]； den=[1 2.37 2.7 1.6 0.41]； w=0：pi/k：pi；h=freqz(num,den,w)； subplot(2,1,1)；plot(w/pi,angle(h))； title(幅值谱)； xlabel(\omega/\pi)；ylabel(幅值)； subplot(2,1,2)；plot(w/pi,angle(h))； title(相位谱)； xlabel(\omega/\pi)；ylabel( phase,radians)； 4) 离散傅里叶变换及其快速算法 对连续的单一频率周期信号，按采样频率采样，截取长度N分别选N=20和N=16，观察其DFT结果的幅度谱，些时离散序列，即K=8，用MATLAB计算并作图，函数FFT用于计算离散傅里叶变换DFT (1)验证抽样定理； (2)熟悉信号的抽样与恢复过程； (3)通过实验观察欠采样时信号频谱的混迭显象； (4)掌握采样前后信号频谱的变化，加深对采样定理的理解； (5)掌握采样频率的确定方法。 一、实验目的 实验十五 信号的抽样与恢复 二、实验原理 抽样定理指出，一个有限频宽的的连续时间信号 ，其最高频率为 ，经过等间隔抽样后，只要抽样频率不 小于信号最高频率 的两倍，即满足 ，就能从抽样信号 中恢复源信号，得到 。 与 相比没有失真，只有幅度和相位的差异。一般把最低的抽样频率 ，称为奈奎斯特抽样频率，当 时， 的频谱将产生混迭现象，此时将无法恢复源信号。 观察抽样信号的频谱 ，可以发现利用低通滤波器就能恢复源信号。信号抽样与恢复的原理框图如图所示。 观察抽样信号的频谱 ，可以发现利用低通滤波器就能恢复源信号。信号抽样与恢复的原理框图如图所示。 A/D转换 D/A转换 低通滤波器 数字信号处理A/D转换 图15-1 信号抽样与恢复的原理框图 三、涉及的MATLAB函数 Buttord函数 四、实验内容与方法 1）正弦信号的采样 clf； t=0：0.0005：1； f=13； xa=cos(2*pi*f*t)； subplot(2,1,1)； plot（t，xa）；grid xlabel(时间，msec)；ylabel（幅值）； title（连续时间信号x_{a}（t））； axis（[0 1 -1.2 1.2]） subplot(2,1,2)； 四、实验内容与方法 T =0.1； n=0：T：1； xs=cos(2*pi*f*n)-1； stem（k，xs）；grid； xlabel（时间，msec）；ylabel（幅值）； title（离散时间信号 x[n]）； axis（[0 (length(n)-1)-1.2 1.2]）； 2）采样与重构 clf； T=0.1；f=13； n=（0：T：1）； xs=cos（2*pi*f*n）； 四、实验内容与方法 t=linspace（-0.5，1.5，500）； ya=sinc(（1/T）*t(：，ones(size(n))-(1/T)*n(：，ones(size(t))) )*xs; plot(n，xs，o，t，ya)；grid； xlabel(时间，msec)；ylabel(幅值)； title(重构连续信号 y_{a}(t))； axis([0 1 -1.2 1.2])； 四、实验内容与方法 3）采样的性质 clf； t=0：0.005：10； xa=2*t.*exp(-t)； subplot（2，2，1） plot（t，xa）；grid title（连续时间信号 x_{a}(t)）； subplot（2，2，2） wa=0：10/511：10； ha=fr