《数字信号处理》上机实习报告 8.docx

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《数字信号处理》上机实习报告8

《计算机编程与数字信号处理实习》大作业

实习内容：

一、从给定的程序（文件包Friday.rar）中，选择一个源程序做详细标注。

（目的：

熟悉Matlab程序）

二、能够利用Matlab熟悉地画图，内容包括：

X、Y坐标轴上的label，每幅图上的title，绘画多条曲线时的legend，对图形进行适当的标注等。

（1）在一副图上画出多幅小图；

（2）画出一组二维图形；

（3）画出一组三维图形；（4）画出复数的实部与虚部。

（5）完成对一个源程序进行详细注释。

三、计算普通褶积与循环褶积，分别使用时间域与频率域两种方法进行正、反演计算，指出循环褶积计算时所存在的边界效应现象；编写一个做相关分析的源程序。

四、设计一个病态（矩阵）系统，分析其病态程度；找出对应的解决方法（提示：

添加白噪因子）。

五、设计一个一维滤波处理程序（1、分别做低通、高通、带通、带阻等理想滤波器进行处理；2、窗函数）。

六、设计一个二维滤波处理程序（分别做低通、高通等处理）。

七、验证时间域的循环褶积对应的是频率域的乘积；线性褶积则不然。

八、请用通俗、易懂的语言说明数字信号处理中的一种性质、一条定理或一个算例（顺便利用Matlab对其进行实现）。

要求：

（1）对每个问题进行编程计算，给出详细的注释；

（2）分析相关原理及编程思路；

（3）绘图显示每个问题的计算结果；

（4）编写总的实习报告（在本次实习最后一天的中午之前必须提交该报告）。

实习记录

1.6月21日，开始实习的第一天，对matlab了解不多，通过上机研究matlab的使用方法，完成了第一题的前半部分。

2.6月22日，对matlab了解多一些，很快把第一题给注释完毕，开始研究第二题的作图。

3.6月23日，把第二题做完，对第三题的褶积进行探索，研究普通褶积与循环褶积。

4.6月24日，继续做第三题，可以把普通褶积的程序做完。

5.6月25日，接着做循环褶积，很快把它攻克，研究病态矩阵的设计。

6.6月26，27日是周末，准备考试，也探索了一下下边的题。

7.6月28日，对滤波器进行分析，掌握它的方法，效率较高，把一维，二维滤波器都做完了。

8.6月29日，把第七题的循环褶积的证明搞定。

9.7月2日，最后的第八题，顺利的选取课题做完。

成果

一、从给定的程序（文件包Friday.rar）中，选择一个源程序做详细标注。

（目的：

熟悉Matlab程序）

源程序：

在work文件夹下Gibbs_Phenomena_CFST文件

注释与源程序在一起

二、能够利用Matlab熟悉地画图，内容包括：

X、Y坐标轴上的label，每幅图上的title，绘画多条曲线时的legend，对图形进行适当的标注等。

（1）在一副图上画出多幅小图；

源程序：

a21

作图结果：

（2）画出一组二维图形；

源程序：

a22

作图结果：

（3）画出一组三维图形；

源程序：

a23

作图结果：

（4）画出复数的实部与虚部。

源程序：

a24

作图结果：

（5）完成对一个源程序进行详细注释。

源程序：

a22

注释如下：

x=0:

0.05:

5;%取自变量x，0到5，间隔0.05

y1=0.2*x-0.8;%作函数y1

y2=sin（x.^2）;%作函数y2

figure%画图

plot（x,y1,x,y2）;%在图上画出函数y1,y2

print-djpeg-r0a22.jpeg;%保存图片为jpeg格式

三、计算普通褶积与循环褶积，分别使用时间域与频率域两种方法进行正、反演计算，指出循环褶积计算时所存在的边界效应现象；编写一个做相关分析的源程序。

1．普通褶积时间域计算

源程序：

a31

运行结果：

>>z1

z1=

1

5

14

30

41

41

28

2.普通褶积频率域计算

源程序：

a32

运行结果：

>>z2

z2=

1.0000

5.0000

14.0000

30.0000

41.0000

41.0000

28.0000

3.循环褶积时间域计算

源程序：

a33

运行结果：

>>z31

z31=

1.0000-0.0000i

5.0000-0.0000i

14.0000+0.0000i

30.0000+0.0000i

41.0000+0.0000i

41.0000-0.0000i

28.0000-0.0000i

>>z32

z32=

1.0000-0.0000i

5.0000-0.0000i

14.0000+0.0000i

30.0000+0.0000i

41.0000+0.0000i

41.0000-0.0000i

28.0000-0.0000i

4.循环褶积频率域计算

源程序：

a34

运行结果：

>>z41

z41=

1

5

14

30

41

41

28

>>z42

z42=

1

5

14

30

41

41

28

四、设计一个病态（矩阵）系统，分析其病态程度；找出对应的解决方法（提示：

添加白噪因子）。

源程序：

a4

运行结果：

>>a4

Warning:

Matrixissingulartoworkingprecision.

>Ina4at16

ans=

InfInfInfInf

InfInfInfInf

InfInfInfInf

InfInfInfInf

m=

-2.2021-0.0000i

1.2925+0.0000i

2.5067+0.0000i

-0.9878-0.0000i

五、设计一个一维滤波处理程序（1、分别做低通、高通、带通、带阻等理想滤波器进行处理；2、窗函数）。

1.一维带通滤波器

源程序：

a51

运行图示：

2.一维帯阻滤波器

源程序：

a52

运行图示：

3一维高通滤波器

源程序：

a53

运行图示：

4.一维低通滤波器

源程序：

a54

运行图示：

六、设计一个二维滤波处理程序（分别做低通、高通等处理）。

1.二维低通滤波处理程序

源程序：

a61

运行图示：

2.二维高通滤波处理程序

源程序：

a62

运行图示：

七、验证时间域的循环褶积对应的是频率域的乘积；线性褶积则不然。

源程序：

a7

运行结果：

>>a7

xy0=

1

5

14

30

41

41

28

xy1=

24.0000

23.3981-2.3703i

25.8429+1.4379i

22.3330+0.6572i

24.8064+2.4443i

17.8120+2.4296i

21.8075-4.5987i

d1=

-23.1880+2.4296i

xy2=

1

5

14

30

41

41

28

xy3=

1.0000

5.0000

14.0000

30.0000

41.0000

41.0000

28.0000

e=

0

因为e=0，所以证明循环褶积对应的是频率域的乘积；线性褶积则不是。

八、请用通俗、易懂的语言说明数字信号处理中的一种性质、一条定理或一个算例（顺便利用Matlab对其进行实现）。

应用采样定理对时间信号进行叠加处理

源程序：

a8

运行图示：