《数字信号处理》上机全部源代码调试通过完整版.docx
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《数字信号处理》上机全部源代码调试通过完整版
《数字信号处理》上机全部源代码调试通过,完整版
〔高西全,第四版
实验一
%实验1:
系统响应及系统稳定性
closeall;clearall
%调用fliter解差分方程,由系统对un的响应判断稳定性
%内容1:
调用filter解差分方程,由系统对u
A=[1,-0.9];B=[0.05,0.05];
x1n=[11111111zeros<1,50>];
x2n=ones<1,128>;
hn=impz;
subplot<2,2,1>;y='h
title<'系统单位脉冲响应h
y1n=filter;
subplot<2,2,2>;y='y1
title<'系统对R8
y2n=filter;
subplot<2,2,4>;y='y2
title<'
y1n=filter;
subplot<2,2,2>;y='y1
title<'系统对R8
y2n=filter;
subplot<2,2,4>;y='y2
title<'
%内容2:
调用conv函数计算卷积
x1n=[11111111];%产生信号x1n=R8n
h1n=[ones<1,10>zeros<1,10>];
h2n=[12.52.51zeros<1,10>]
y21n=conv
y22n=conv
figure<2>
subplot<2,2,1>;y='h1
%调用函数tstem绘图
title<'
subplot<2,2,2>;y='y21
title<'
subplot<2,2,3>;y='h2
title<'
subplot<2,2,4>;y='y22
title<'
%=====================================
%内容3:
谐振器分析
un=ones<1,256>;%产生信号un
n=0:
255;
xsin=sin<0.014*n>+sin<0.4*n>;%产生正弦信号
A=[1,-1.8237,0.9801];
B=[1/100.49,0,-1/100.49];
%系统差分方程系数向量B和A
y31n=filter;%谐振器对un的响应y31n
y32n=filter;
%谐振器对正弦信号的响应y32n
figure<3>
subplot<2,1,1>;y='y31
title<'
subplot<2,1,2>;y='y32
title<'谐振器对正弦信号的响应y32
functiontstem
n=0:
length
stem
xlabel<'n'>;ylabel<'yn'>;
%xlabel<'n'>;ylabel
axis<[0,n
实验二
%时域采样理论验证程序exp2a.m
Tp=64/1000;%观察时间Tp=64微秒
%产生M长采样序列x
%Fs=1000;T=1/Fs;
Fs=1000;T=1/Fs;
M=Tp*Fs;n=0:
M-1;
A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;
xnt=A*exp<-alph*n*T>.*sin
Xk=T*fft
yn='xa
tstem
boxon;title<'Fs=1000Hz'>;
k=0:
M-1;fk=k/Tp;
subplot<3,2,2>;plot
title<'T*FT[xa
xlabel<'f
axis<[0,Fs,0,1.2*max
%=================================
%Fs=300Hz和Fs=200Hz的程序与上面Fs=1000Hz的程序完全相同。
%%%%%%%%%%%%fs=300Hz
Tp=64/1000;%观察时间Tp=64微秒
%产生M长采样序列x
%Fs=1000;T=1/Fs;
Fs=300;T=1/Fs;
M=Tp*Fs;n=0:
M-1;
A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;
xnt=A*exp<-alph*n*T>.*sin
Xk=T*fft
yn='xa
tstem
boxon;title<'Fs=300Hz'>;
k=0:
M-1;fk=k/Tp;
subplot<3,2,2>;plot
title<'T*FT[xa
xlabel<'f
axis<[0,Fs,0,1.2*max
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%fs=200Hz
Tp=64/1000;%观察时间Tp=64微秒
%产生M长采样序列x
%Fs=1000;T=1/Fs;
Fs=200;T=1/Fs;
M=Tp*Fs;n=0:
M-1;
A=444.128;alph=pi*50*2^0.5;omega=pi*50*2^0.5;
xnt=A*exp<-alph*n*T>.*sin
Xk=T*fft
yn='xa
tstem
boxon;title<'
k=0:
M-1;fk=k/Tp;
subplot<3,2,2>;plot
title<'
xlabel<'f
axis<[0,Fs,0,1.2*max
%频域采样理论验证程序exp2b.m
M=27;N=32;n=0:
M;
%产生M长三角波序列x
xa=0:
floor
-1:
0;xn=[xa,xb];
Xk=fft
X32k=fft
x32n=ifft
X16k=X32k<1:
2:
N>;%隔点抽取X32k得到X16
x16n=ifft
subplot<3,2,2>;stem
title<'三角波序列x
k=0:
1023;wk=2*k/1024;%
subplot<3,2,1>;plot
xlabel<'\omega/\pi'>;ylabel<'|X
k=0:
N/2-1;
subplot<3,2,3>;stem
title<'
n1=0:
N/2-1;
subplot<3,2,4>;stem
title<'
k=0:
N-1;
subplot<3,2,5>;stem
title<'
n1=0:
N-1;
subplot<3,2,6>;stem
title<'
functiontstem
n=0:
length
stem
xlabel<'n'>;ylabel<'yn'>;
%xlabel<'n'>;ylabel
axis<[0,n
实验三
%实验三程序exp3.m
%用FFT对信号作频谱分析
%clearall;closeall
%实验内容<1>================================
x1n=[ones<1,4>];%产生序列向量x1
M=8;xa=1:
-1:
1;
x2n=[xa,xb];%产生长度为8的三角波序列x2
x3n=[xb,xa];
X1k8=fft
X1k16=fft
X2k8=fft
X2k16=fft
X3k8=fft
X3k16=fft
%以下绘制幅频特性曲线
subplot<2,2,1>;mstem
%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<1a>8点DFT[x_1
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
subplot<2,2,3>;mstem
%绘制16点DFT的幅频特性图
title<'<1b>16点DFT[x_1
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
figure<2>
subplot<2,2,1>;mstem
%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<2a>8点DFT[x_2
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
subplot<2,2,2>;mstem
%绘制16点DFT的幅频特性图
title<'<2b>16点DFT[x_2
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
subplot<2,2,3>;mstem
%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<3a>8点DFT[x_3
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
subplot<2,2,4>;mstem
%绘制16点DFT的幅频特性图
title<'<3b>16点DFT[x_3
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
%实验内容<2>周期序列谱分析===================
N=8;n=0:
N-1;%FFT的变换区间N=8
x4n=cos
x5n=cos
X4k8=fft
X5k8=fft
N=16;n=0:
N-1;%FFT的变换区间N=16
x4n=cos
x5n=cos
X4k16=fft
X5k16=fft
figure<3>
subplot<2,2,1>;mstem
%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<4a>8点DFT[x_4
xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
subplot<2,2,3>;mstem
%绘制16点DFT的幅频特性图
title<'<4b>16点DFT[x_4
xlabel<'ω/π'>;ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
subplot<2,2,2>;mstem
%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<5a>8点DFT[x_5
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
subplot<2,2,4>;mstem
%绘制16点DFT的幅频特性图
title<'<5b>16点DFT[x_5
ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
%实验内容<3>模拟周期信号谱分析=================
figure<4>
Fs=64;T=1/Fs;
N=16;n=0:
N-1;%FFT的变换区间N=16
x6nT=cos<8*pi*n*T>+cos<16*pi*n*T>+cos<20*pi*n*T>;
%对x6
X6k16=fft
X6k16=fftshift
Tp=N*T;F=1/Tp;%频率分辨率F
k=-N/2:
N/2-1;fk=k*F;
%产生16点DFT对应的采样点频率〔以零频率为中心
subplot<3,1,1>;stem
boxon%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<6a>16点|DFT[x_6
%%%%%%%%%
%%%%%%%%%
ylabel<'幅度'>;
axis<[-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max
N=32;n=0:
N-1;%FFT的变换区间N=16
x6nT=cos<8*pi*n*T>+cos<16*pi*n*T>+cos<20*pi*n*T>;
%对x6
X6k32=fft
X6k32=fftshift
Tp=N*T;F=1/Tp;%频率分辨率F
k=-N/2:
N/2-1;
fk=k*F;
%产生16点DFT对应的采样点频率〔以零频率为中心
subplot<3,1,2>;stem
boxon%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<6b>32点|DFT[x_6
xlabel<'f
axis<[-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max
N=64;n=0:
N-1;%FFT的变换区间N=16
x6nT=cos<8*pi*n*T>+cos<16*pi*n*T>+cos<20*pi*n*T>;
%对x6
X6k64=fft
X6k64=fftshift
Tp=N*T;F=1/Tp;%频率分辨率F
k=-N/2:
N/2-1;fk=k*F;
%产生16点DFT对应的采样点频率〔以零频率为中心
subplot<3,1,3>;stem
boxon%绘制8点DFT的幅频特性图
title<'<6a>64点|DFT[x_6
xlabel<'f
axis<[-N*F/2-1,N*F/2-1,0,1.2*max
functionmstem
%mstem
M=length
k=0:
M-1;wk=2*k/M;%产生M点DFT对应的采样点频率〔关于pi归一化值>
stem
xlabel<'w/\pi'>;ylabel<'幅度'>;
axis<[0,2,0,1.2*max
实验四
%实验四程序exp4.m
%IIR数字滤波器设计及软件实现
%clearall;closeall
Fs=10000;T=1/Fs;%采样频率
%调用信号产生函数mstg产生由三路抑制载波调幅信号相加构成的复合信号st
st=mstg;
%低通滤波器设计与实现=========================
fp=280;fs=450;
wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60;
%DF指标〔低通滤波器的通、阻带边界频率
[N,wp]=ellipord
%调用ellipord计算椭圆DF阶数N和通带截止频率wp
[B,A]=ellip
%调用ellip计算椭圆带通DF系统函数系数向量B和A
y1t=filter;%滤波器软件实现
%低通滤波器设计与实现绘图部分
figure<2>;subplot<3,1,1>;
myplot;
%调用绘图函数myplot绘制损耗函数曲线
yt='y_1
subplot<3,1,2>;tplot
%调用绘图函数tplot绘制滤波器输出波形
%===========================================
%带通滤波器设计与实现=========================
fpl=440;fpu=560;fsl=275;fsu=900;
wp=[2*fpl/Fs,2*fpu/Fs];
ws=[2*fsl/Fs,2*fsu/Fs];rp=0.1;rs=60;
[N,wp]=ellipord
%调用ellipord计算椭圆DF阶数N和通带截止频率wp
[B,A]=ellip
%调用ellip计算椭圆带通DF系统函数系数向量B和A
y2t=filter;%滤波器软件实现
%带通滤波器设计与实现绘图部分〔省略
%补充1
figure<2>;subplot<3,1,3>;
myplot;
%--
figure<3>;
yt='y_2
subplot<3,1,1>;tplot
%===========================================
%高通滤波器设计与实现===========================
fp=890;fs=600;
wp=2*fp/Fs;ws=2*fs/Fs;rp=0.1;rs=60;
%DF指标〔低通滤波器的通、阻带边界频率
[N,wp]=ellipord
%调用ellipord计算椭圆DF阶数N和通带%截止频率wp
[B,A]=ellip
%调用ellip计算椭圆带通DF系统函数系数向量B和A
y3t=filter;%滤波器软件实现
%高低通滤波器设计与实现绘图部分〔省略
%补充2
figure<3>;subplot<3,1,2>;
myplot;
%--
figure<3>;
yt='y_3
subplot<3,1,3>;tplot
%===========================================
functionst=mstg
%产生信号序列向量st,并显示st的时域波形和频谱
%st=mstg返回三路调幅信号相加形成的混合信号,长度N=1600
N=1600%N为信号st的长度
Fs=100
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