数字信号处理及MATLAB实现 实验报告册Word文件下载.docx
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(2)单位阶跃序列:
起点no,终点nf,在ns前为0,在ns处及以后为l(no≤ns≤nf)。
(3)实数指数序列:
(4)复数指数序列:
任务2:
已知一时域连续正弦信号的频率为1Hz,振幅值幅度为1V,在窗口上显示一个周期的信号波形,对其进行32点采样后,进行32点的FFT,观察其采样后的信号及信号频谱。
任务3:
已知一个8点的矩形序列,用N=8点和N=32进行FFT变换,作其时域信号图及信号频谱图。
并利用N=32的FFT结果画其连续频谱。
3、实验步骤及结果
任务1:
程序截图如下:
程序截图实验结果
实验程序截图实验结果
任务3:
试验程序截图如下:
试验程序截图实验结果
实验2利用FDATool工具设计数字滤波器
一、实验目的:
利用fdatool工具设计IIR数字滤波器和FIR数字滤波器。
二、实验任务
1:
已知数据采样频率为1000Hz,现要设计一6阶的巴特沃斯低通滤波器,截止频率为200Hz,求其幅度响应、相位响应、脉冲响应、零极点图、滤波器系数等。
2:
设计一个三阶的切比雪夫Ⅰ型数字高通滤波器,已知截止频率Wn=0.4,通带衰减Rp=1db。
求其幅度响应、相位响应、脉冲响应、零极点图、滤波器系数等。
3:
使用Kaiser窗设计一个24阶FIR低通滤波器,通带为ω<
0.35。
4:
使用Hamming窗设计一个50阶的FIR带通滤波器,通带为0.3<
ω<
0.7。
三、实验步骤及结果
一:
1)进入fdatool工具。
即输入命令fdatool设置好参数Fs=1000;
Fc=200介数为6的低通巴特沃斯(IIR)滤波器。
参数设置
初始化幅度相位响应
脉冲响应零极点图
滤波器系数
二:
1)设置好参数Fs=1000Fpass=400Apass=1介数为3的契比雪夫Ⅰ型数字高通滤波器
幅度响应相位响应
脉冲响应零极点图
滤波器系数
三:
1)选择FIR滤波器低通Kaiser窗24介Fs=1000Fc=350
幅度响应相位响应
脉冲响应零极点图
四:
1)选择Humming窗50介Fs=1000wc1=0.3wc2=0.7的带通滤波器
脉冲响应零极点图
实验3利用SPTool工具分析离散时间信号
1、实验目的:
利用sptool工具观察信号波形、频谱和滤波。
2、实验任务:
1.系统采样率2048,产生噪声信号,观察信号波形和频谱;
设计低通滤波器去除高频分量,观察滤波后的信号波形和频谱。
注:
噪声产生可用randn命令
2.系统采样率2048Hz,产生300Hz、500Hz和800Hz的合成正弦波,系统包含高斯噪声信号,观察总的信号波形和频谱;
设计滤波器提取500Hz分量,观察滤波后的信号波形和频谱。
调整各信号的频率分量以及噪声的幅值,重复上面的步骤。
3、实验步骤及结果:
1)在MATLAT中输入命令noise=randn(2000,1);
产生一个随机噪声信号noise。
2)进入sptool工具,即输入命令:
sptool
3)导入噪声信号noise。
File—>
Import—>
设置采样率为2048
4)点击Signals下边的View观察随即噪声sig1的波形如下:
5)点击Spectra下边的Create按钮、点击Apply按钮产生噪声信号即sig1的频谱如下:
6)新产生个带通滤波器(通过new按钮)filt1,其特性如下:
7)将噪声信号sig1通过带通滤波器filt1即点击按钮Apply产生信号sig2如下:
8)观看sig1和sig2的频谱如下:
可见:
sig1经过滤波器filt1后的信号sig2只有170——630这个频段,其余的都被衰减了。
1)在MATLAB中产生频率为100Hz和400Hz的合成正弦波。
相应的MATLAB命令为:
fx=1024;
t=0:
1/fx:
1;
hechengbo=sin(2*pi*100*t)+sin(2*pi*400*t);
即可产生合成波信号hechengbo
按以上步骤将其导入sptool工具中查看其波形和相应的频谱图如下:
hechengbo的波形
hechengbo的频谱
2)New一个低通滤波器filt1其特性如下
3)hechengbo通过filt1产生sig24其波形和频谱如下:
4)滤波前后波形频谱比较:
滤波后由时域波形及其相应的频谱图可以看出:
时域波形与正弦波更接近了,频域的400Hz分量被大大衰减了。
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