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数字信号处理实验报告

第一篇：数字信号处理实验报告JIANGSUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY数字信号处理实验报告学院名称：电气信息工程学院专业：班级：姓名：学号：指导老师：张维玺（教授）2013年12月20日实验一离散时间信号的产生一、实验目的数字信号处理系统中的信号都是以离散时间形态存在的，所以对离散时间信号的研究是数字信号的基本所在。而要研究离散时间信号，首先需要产生出各种离散时间信号。使用MATLAB软件可以很方便地产生各种常见的离散时间信号，而且它还具有强大绘图功能，便于用户直观地处理输出结果。通过本实验，学生将学习如何用MATLAB产生一些常见的离散时间信号，实现信号的卷积运算，并通过MATLAB中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用离散信号和信号卷积和运算的理解。二、实验原理离散时间信号是指在离散时刻才有定义的信号，简称离散信号，或者序列。离散序列通常用x（n）来表示，自变量必须是整数。常见的离散信号如下：（1）单位冲激序列δ（n）如果δ（n）在时间轴上延迟了k个单位，得到δ（n-k），即长度为N的单位冲激序列δ（n）可以通过下面的MATLAB命令获得。n=-（N-1）：N-1x=[zeros(1,N-1)1zeros(1,N-1)]；stem(n,x)延迟K个采样点的长度为N的单位冲激序列δ（n-k）（kn=0：N-1y=[zeros(1,M)1zeros(1,N-M-1)]；stem（n，y）（2）单位阶跃序列u（n）如果u（n）在时间轴上延迟了k个单位，得到u（n-k），即长度为N的单位阶跃序列u（n）可以通过下面的MATLAB命令获得。n=-（N-1）：N-1x=[zeros(1,N-1)ones(1,N)]；stem(n,x)延迟的单位阶跃序列可以使用类似于单位冲激序列的方法获得。（3）矩形序列矩形序列有一个重要的参数，就是序列的宽度N。矩形序列与u（n）之间的关系为矩形序列等=u（n）—u（n-N）。因此，用MATLAB表示矩形序列可利用上面的单位阶跃序列组合而成。（4）正弦序列x（n）这里，正弦序列的参数都是实数。与连续的正弦信号不同，正弦序列的自变量n必须为整数。可以证明，只有当2π/w为有理数时，正弦序列具有周期性。长度为N的正弦序列x（n）可以通过下面的MATLAB命令获得。n=0：N-1x=A*cos（2*pi*f*n/Fs+phase）（5）单边实指数序列x（n）长度为N的实指数序列x（n）可以通过下面的MATLAB命令实现。n=0：N-1x=a.^nstem(n,x)单边指数序列n的取值范围为n>=0。当|a|>1时，单边指数序列发散；当|a|0时，该序列均取正值；当a（6）负指数序列x（n）当a=0时，得到虚指数序列x（n）。与连续负指数信号一样，我们将负指数序列实部和虚部的波形分开讨论，得到如下结论：1）当a>0时，负指数序列x（n）的实部和虚部分别是按指数规律增长的正弦振荡序列；2)当a3)当a=0时，负指数序列x（n）即为虚指数序列，其实部和虚部分别是等幅的正弦振荡序列；长度为N的实指数序列x（n）可以通过下面的MATLAB命令实现。n=0：N-1x=exp（（a.+j*w）*n）stem(n,real(x))或stem(n,imag(x))三、实验内容及分析1n01、编制程序产生单位冲激序列n“并绘出其图及n”学号后两位0n0形。程序:(1)N=4;n=-(N-1):N-1;x=[zeros(1,N-1)1zeros(1,N-1)];stem(n,x);title('单位冲激序列');gridon;(2)N=6;M=1;%学号01n=-(N-1):N-1;y=[zeros(1,N-M+1)1zeros(1,N-M-1)];stem(n,y);title('单位冲激序列');gridon;分析:在上图的基础上向右平移了1个单位。1n02、编制程序产生单位阶跃序列un、un“学号后两位”及0n0unun“学号后两位”，并绘出其图形。程序:4(1)N=5;n=-(N-1):N-1;x=[zeros(1,N-1)ones(1,N)];stem(n,x);title('单位阶跃序列');gridon;(2)N=6;M=1;%学号01n=-(N-1):N-1;x=[zeros(1,N-M+1)ones(1,N-M)];stem(n,x);title('单位阶跃序列');gridon;分析:在上图的基础上平移了1个单位.(3)N=6;M=1;%学号01n=-(N-1):N-1;x=[zeros(1,N-1)ones(1,N)];y=[zeros(1,N-M+1)ones(1,N-M)];z=x-y;stem(n