数字信号处理MATLAB实验程序文件Word文件下载.docx
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2.2
closeall
f=0.0625;
a=0.1;
xb1=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);
xk1=fft(xb1,16);
f=0.4375;
xb2=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);
xk2=fft(xb2,16);
f=0.5625;
xb3=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);
xk3=fft(xb3,16);
stem(n,xb1);
f=0.0625'
stem(n,xb2);
f=0.4375'
stem(n,xb3);
f=0.5625'
2.3
N=8;
N-1;
xc=0:
7;
xd=0:
form=0:
if(0<
=m&
m<
=3)
xc(m+1)=m;
xd(m+1)=4-m;
elseif(4<
=7)
xc(m+1)=8-m;
xd(m+1)=m-4;
end
end
subplot(2,1,1);
stem(n,xc);
三角波序列'
subplot(2,1,2);
stem(n,xd);
反三角波序列'
xck=fft(xc,N);
xdk=fft(xd,N);
stem(n,abs(xck));
三角波序列8点fft'
stem(n,abs(xdk));
反三角波序列8点fft'
xck1=fft(xc,32);
xdk1=fft(xd,32);
stem(0:
4*N-1,abs(xck1));
三角波序列32点fft'
4*N-1,abs(xdk1));
反三角波序列32点fft'
2.4
N=16;
detaf=1/16;
x=sin(2*pi*0.125*n)+cos(2*pi*(0.125+detaf)*n);
xk=fft(x,N);
stem(n,abs(xk));
N=16,Δf=1/16'
detaf=1/64;
xk1=fft(x,N);
N=16,Δf=1/64'
N=128;
N=128,Δf=1/16'
N=128,Δf=1/64'
2.5
a=.1;
f=.0625;
xa=exp(-(n-p).^2/q);
xb=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);
xak=fft(xa,N);
xbk=fft(xb,N);
f=ifft(xak.*xbk,N);
subplot(4,1,1);
N-1,xa);
xa(n)=exp(-(n-p)^2/q)'
subplot(4,1,2);
N-1,xb);
xb(n)=exp(-a*n)*sin(2*pi*f*n)'
subplot(4,1,3);
N-1,f);
xa(n)⊙xb(n)'
xak1=fft(xa,2*N);
xbk1=fft(xb,2*N);
h=ifft(xak1.*xbk1,2*N);
subplot(4,1,4);
2*N-2,h(1:
2*N-1));
xa*xb'
2.6
N=512;
xe=rand(1,N)-0.5;
xck=fft(xc,71);
f=0:
518;
fm=0:
141;
form=1:
8;
xm=xe((m-1)*64+1:
m*64);
xmk=fft(xm,71);
fm(1:
71)=fm(72:
142);
fm(72:
142)=ifft(xmk.*xck,71);
ifm==2
f(1:
7)=fm(1:
7);
ifm>
1
f((m-2)*64+8:
(m-1)*64)=fm(8:
64);
f((m-1)*64+1:
(m-1)*64+7)=fm(65:
71)+fm(72:
78);
end
ifm==8
f((m-1)*64+8:
m*64+7)=fm(79:
end
512+6,f);
%%%%重叠相加法
重叠相加法'
8
xm1(8:
71)=xe((m-1)*64+1:
ifm==1
xm1(1:
7)=0;
elsexm1(1:
7)=xe((m-1)*64-6:
(m-1)*64);
xmk1=fft(xm1,71);
fm1=ifft(xmk1.*xck,71);
f1((m-1)*64+1:
m*64)=fm1(8:
71);
xmk2=fft(xe(506:
512),71);
h=ifft(xmk2.*xck,71);
f1(513:
519)=h(8:
14);
figure
(2)
518,f1);
重叠保留法'
fa=conv(xc,xe);
detaf=f1-f;
518,detaf);
2.7
xak=fft(xa,N*2);
xbk=fft(xb,2*N);
rm=real(ifft(conj(xak).*xbk));
rm=[rm(N+2:
2*N)rm(1:
N)];
m=(-N+1):
stem(m,rm);
线性相关'
xak1=fft(xa,N);
xbk1=fft(xb,N);
rm1=real(ifft(xak1.*xbk1,N));
stem(n,rm1);
3.1
clear
wc=2*1000*tan(2*pi*300/(2*1000));
wt=2*1000*tan(2*pi*200/(2*1000));
[N,wn]=cheb1ord(wc,wt,0.8,20,'
s'
[B,A]=cheby1(N,0.8,wn,'
high'
'
[num,den]=bilinear(B,A,1000);
[h,w]=freqz(num,den);
f=w/pi*500;
plot(f,20*log10(abs(h)));
axis([0,500,-80,10]);
grid;
xlabel('
频率/Hz'
ylabel('
幅度/dB'
3.2
clear;
wc=2*pi*200;
wr=2*pi*300;
[n1,wn1]=buttord(wc,wr,1,25,'
[B,A]=butter(n1,wn1,'
low'
[num1,den1]=impinvar(B,A,1000);
[h1,w]=freqz(num1,den1);
wc=2*1000*tan(2*pi*200/(2*1000));
wr=2*1000*tan(2*pi*300/(2*1000));
[n,wn]=buttord(wc,wr,1,25,'
[B,A]=butter(n,wn,'
[num2,den2]=bilinear(B,A,1000);
[h2,w]=freqz(num2,den2);
plot(f,20*log10(abs(h1)),'
-.'
f,20*log10(abs(h2)),'
-'
legend('
脉冲响应不变法'
双线性变换法'
axis([0,500,-80,10])
3.3
wc=2*8000*tan(2*pi*1200/(2*8000));
wr=2*8000*tan(2*pi*2000/(2*8000));
[n,wn]=buttord(wc,wr,0.5,40,'
[num,den]=bilinear(B,A,8000);
[h1,w]=freqz(num,den);
[n,wn]=cheb1ord(wc,wr,0.5,40,'
[B,A]=cheby1(n,0.5,wn,'
[h2,w]=freqz(num,den);
[n,wn]=ellipord(wc,wr,0.5,40,'
[B,A]=ellip(n,0.5,40,wn,'
[h3,w]=freqz(num,den);
f=w/pi*4000;
.-'
f,20*log10(abs(h3)),'
axis([0,4000,-100,10]);
Butterworth'
Chebyshev'
Ellicptic'
)
holdon
x=1200;
plot(x)
3.4
[n,wc]=buttord([20003000],[15006000],3,20,'
[B,A]=butter(n,wc,'
bandpass'
[num,den]=bilinear(B,A,30000);
[num,den]=impinvar(B,A,30000);
f=w/pi*15000;
f,20*log10(abs(abs(h2))));
gridon;
axis([0,3000,-100,0]);
双线性变换'
3.5
w1=2*10000*tan(2*pi*1000/(2*10000));
w2=2*10000*tan(2*pi*2000/(2*10000));
w3=2*10000*tan(2*pi*500/(2*10000));
w4=2*10000*tan(2*pi*3000/(2*10000));
[n,wn]=cheb1ord([w3w4],[w1w2],3,18,'
[B,A]=cheby1(n,3,wn,'
stop'
[num,den]=bilinear(B,A,10000);
f=w/pi*5000;
axis([0,5000,-100,0]);
grid
4.1
%N=45,计算并画出矩形框、汉明窗、布莱克曼窗的归一化的幅度谱,并比较各自的主要特点
%
(1)矩形窗(RectangleWindow)调用格式:
w=boxcar(n),根据长度n产生一个矩形窗w。
%
(2)三角窗(TriangularWindow)调用格式:
w=triang(n),根据长度n产生一个三角窗w。
%(3)汉宁窗(HanningWindow)调用格式:
w=hanning(n),根据长度n产生一个汉宁窗w。
%(4)海明窗(HammingWindow)调用格式:
w=hamming(n),根据长度n产生一个海明窗w。
%(5)布拉克曼窗(BlackmanWindow)调用格式:
w=blackman(n),根据长度n产生一个布拉克曼窗w。
%(6)恺撒窗(KaiserWindow)调用格式:
w=kaiser(n,beta),根据长度n和影响窗函数旁瓣的β参数产生一个恺撒窗w
clearall
N=45;
w1=boxcar(N);
w2=hamming(N);
w3=blackman(N);
[h,w]=freqz(w1,N);
figure
(1)
plot(w/pi,20*log10(abs(h)));
axis([0,1,-80,10]);
gridon
归一化频率/π'
矩形窗'
[h,w]=freqz(w2,N);
汉明窗'
figure(3)
[h,w]=freqz(w3,N);
axis([0,1,-150,10]);
布莱克曼窗'
4.2
%N=15,带通滤波器的两个通带边界分别是w1=0.3π,w2=0.5π。
用汉宁窗设计此线性相位滤波器,观察
%它的实际3dB和20dB带宽。
N=45,重复这一设计,观察幅频和相位特性的变化,注意N变化的影响。
N=15;
w1=0.3;
w2=0.5;
w=hanning(N);
alfa=(N-1)/2;
h=fir1(N-1,[w1w2],w);
[h1,w3]=freqz(h,1);
plot(w3/pi,20*log10(abs(h1)));
plot(w3/pi,angle(h1));
axis([0,1,-4,4]);
角度/rad'
4.3
wn1=boxcar(N);
wn2=blackman(N);
hn1=fir1(N-1,[w1w2],wn1);
hn2=fir1(N-1,[w1w2],wn2);
[h1,w3]=freqz(hn1,1);
矩形窗,N=15'
[h1,w3]=freqz(hn2,1);
布莱克曼窗,N=15'
矩形窗,N=45'
figure(4)
axis([0,1,-110,10]);
布莱克曼窗,N=45'
4.4
N=40;
%beta=4
forn=1:
3
ifn==1
beta=4;
elseifn==2
beta=6;
elsebeta=10;
end;
w=kaiser(N,beta);
h=fir1(N-1,[0.20.40.60.8],w);
[h1,w1]=freqz(h,1);
figure(n)
sub
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