数字信号处理实验报告文档格式.docx

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的离散傅里叶变换

，并画出相应的幅频和相频特性，再比较各个程序的计算机运行时间。

2．利用DFT实现两序列的卷积运算，并研究DFT点数与混叠的关系。

（1）已知两序列：

，用MATLAB生成随机输入信号x（n），n的取值为0～2；

（2）用直接法（即用线性卷积的定义计算，见下式）计算线性卷积y（n）=x（n）*h（n）的结果，并以图形方式表示结果；

其中：

序列

和序列

（3）用MATLAB编制利用DFT计算线性卷积y（n）=x（n）*h（n）的程序；

分别令圆周卷积的点数为L=5，6，8，10，以图形方式表示结果。

（4）对比直接法和圆周卷积法所得的结果。

四、思考题

1.直接计算N=256点的DFT与用FFT计算256点，理论上速度差别应有多少？

2.说明为什么在实验内容2中L=6，8，10时采用FFT法对两序列计算圆周卷积的结果与线性卷积y（n）=x（n）*h（n）的结果相同，而与L=5时计算结果不同？

五、实验报告要求

1．列出本实验编写的所有文件及各项实验结果曲线，加注必要的说明；

2．对实验结果作理论计算，解释实验结果；

3．回答思考题；

4．总结实验体会及实验中存在的问题。

六、参考程序

1．dft1.m：

用for循环计算DFT。

function[Am,pha]=dft1（x）

N=length（x）;

w=exp（-j*2*pi/N）;

fork=1:

N

sum=0;

forn=1:

sum=sum+x（n）*w^（（k-1）*（n-1））;

end

Am（k）=abs（sum）;

pha（k）=angle（sum）;

end

2．dft2.m：

用MATLAB矩阵计算DFT。

function[Am,pha]=dft2（x）

n=[0:

N-1];

k=[0:

nk=n’*k;

wnk=w.^（nk）;

Xk=x*wnk;

Am=abs（Xk）;

pha=angle（Xk）;

3．dft3.m：

调用FFT库函数计算DFT。

function[Am,pha]=dft3（x）

Xk=fft（x）;

4．lab_dft.m：

调用M函数文件的M程序文件示例。

x=[ones（1,8）,zeros（1,504）];

t=cputime;

[Am1,pha1]=dft1（x）;

t1=cputime-t;

5．本实验所用的部分MATLAB函数：

✧x=rand（r,c）:

用MATLAB随机生成输入信号x（n），范围为0～1,r行,c列。

✧y=conv（x1,x2）:

将序列x1（n）与序列x2（n）做线性卷积，结果赋给序列y（n）。

✧y=fft（x,L）:

将序列x（n）做L点快速傅立叶变换，结果赋给序列y（n）。

✧y=ifft（x,L）:

将序列x（n）做L点快速傅立叶反变换，结果赋给序列y（n）。

✧stem（x,y）:

以x为横坐标，y为纵坐标画离散曲线。

七、实验结果及分析

dft1-M程序：

n=8;

%k=0:

5;

x=zeros（1,256）;

x（:

[1:

n]）=ones（1,n）;

N

sum=0;

forn=1:

sum=sum+x（n）*w^（（k-1）*（n-1））;

Am（k）=abs（sum）;

pha（k）=angle（sum）;

%subplot（2,1,1）;

%xlabel（'

k'

）,ylabel（'

Am'

）;

%subplot（2,1,2）;

pha'

实验结果dft1：

dft2-M程序：

nk=n'

*k;

pha=angle（Xk）;

实验结果dft2：

dft3部分截图：

dft4-M文件程序：

Nh=4;

x=rand（1,3）;

n=0:

Nh-1;

h=（3/5）.^n;

y=conv（x,h）;

N1=length（x）;

N2=length（h）;

n1=0:

N1+N2-2;

stem（n1,y）;

xlabel（'

n'

ylabel（'

y'

）

直接法：

dft5-M文件程序：

L=5;

L-1;

X=fft（x,L）;

H=fft（h,L）;

Y=X.*H;

y1=ifft（Y,L）;

subplot（2,2,1）;

stem（n,y1）;

y1'

L=6;

y2=ifft（Y,L）;

subplot（2,2,2）;

stem（n,y2）;

y2'

L=8;

y3=ifft（Y,L）;

subplot（2,2,3）;

stem（n,y3）;

y3'

L=10;

y4=ifft（Y,L）;

subplot（2,2,4）;

stem（n,y4）;

y4'

实验结果截图：

八、实验心得

因为原来没学过Matlab所以这次实验做起来比较棘手，通过这次实验，基本熟悉了软件环境。

做的过程中也遇到了各种各样的问题。

比如，线性卷积和圆周卷积我是在书上查找和参考老师的程序来完成的。

计算比较用三种不同的DFT程序计算

刚开始不知怎地能出现实验结果不出图表，好在最后都一一解决了。