數(shù)字信號(hào)課后上機(jī)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告專(zhuān)業(yè)班級(jí)電子1241姓名赫思遠(yuǎn)學(xué)號(hào)1204451118成績(jī)?cè)u(píng)定查核實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成就綜合評(píng)內(nèi)容表現(xiàn)報(bào)告或辯論定成績(jī)成績(jī)電氣與信息學(xué)院和睦勤勞求是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教課查核和成績(jī)?cè)u(píng)定方法1．課內(nèi)實(shí)驗(yàn)查核成績(jī)，嚴(yán)格依據(jù)該課程教課綱領(lǐng)中明確規(guī)定的比重履行。實(shí)驗(yàn)成績(jī)不合格者，不可以參加課程考試，待補(bǔ)做合格后方能參加考試。2．獨(dú)自建立的實(shí)驗(yàn)課查核按百分制評(píng)分，查核內(nèi)容應(yīng)包含基本理論、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)。3．實(shí)驗(yàn)查核內(nèi)容包含：1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)；2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程（包含實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)態(tài)度、表現(xiàn)）；3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告；權(quán)重分別為0.2、0.4、0.4；原則上依據(jù)上述三個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)定。學(xué)生未獲得1）和2）項(xiàng)成績(jī)時(shí)，第3）項(xiàng)成績(jī)無(wú)效。4．實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)查核內(nèi)容分項(xiàng)給出評(píng)定成績(jī)，并實(shí)時(shí)批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告，給出綜合成績(jī)，反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诮處熓謨?cè)中有記錄。實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要內(nèi)容一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩畬?shí)驗(yàn)儀器及設(shè)施三．實(shí)驗(yàn)原理四．實(shí)驗(yàn)步驟五．實(shí)驗(yàn)記錄及原始記錄六．?dāng)?shù)據(jù)辦理及結(jié)論七.思慮題八．實(shí)驗(yàn)領(lǐng)會(huì)（可選項(xiàng)）注：1.

為了節(jié)儉紙張，保護(hù)環(huán)境，便于保存實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一致采納

A4紙，實(shí)驗(yàn)報(bào)告建議雙面打印（正文采納宋體五號(hào)字）或手寫(xiě),右邊裝訂。2.

實(shí)驗(yàn)類(lèi)型指考證、演示、綜合、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新（研究）

、操作六種種類(lèi)實(shí)驗(yàn)。考證性實(shí)驗(yàn)：是指為了使學(xué)生穩(wěn)固課程基本理論知識(shí)而開(kāi)設(shè)的重申演示和證明，著重實(shí)驗(yàn)結(jié)果（事實(shí)、觀點(diǎn)或理論）的實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)：是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容波及本課程的綜合知識(shí)或本課程有關(guān)的課程知識(shí)的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要乞降?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)題目系統(tǒng)響應(yīng)急系統(tǒng)穩(wěn)固性實(shí)驗(yàn)室一教409實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014年月日實(shí)驗(yàn)類(lèi)型考證同組人數(shù)2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆涨笙到y(tǒng)響應(yīng)的方法掌握時(shí)域失散系統(tǒng)的時(shí)域特征剖析、察看及查驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)固性二、實(shí)驗(yàn)原理與方法在時(shí)域中，描繪系統(tǒng)特征的方法是差分方程和單位脈沖響應(yīng)。已知輸入信號(hào),能夠由差分方程、單位脈沖響應(yīng)或系統(tǒng)函數(shù)求出系統(tǒng)關(guān)于該輸入信號(hào)的響應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)僅在時(shí)域求解。在計(jì)算機(jī)上適適用遞推法求差分方程的解，最簡(jiǎn)單的方法是采納MATLAB語(yǔ)言的工具箱函數(shù)filter函數(shù)。也能夠用MATLAB語(yǔ)言的工具箱函數(shù)conv函數(shù)計(jì)算輸入信號(hào)和系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)的線(xiàn)性卷積，求出系統(tǒng)的響應(yīng)。系統(tǒng)的穩(wěn)固性是指對(duì)隨意有界的輸入信號(hào)，系統(tǒng)都能獲得有界的系統(tǒng)響應(yīng)?；蛟S系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)知足絕對(duì)可和的條件。系統(tǒng)的穩(wěn)固性由其差分方程的系數(shù)決定。實(shí)質(zhì)中檢查系統(tǒng)能否穩(wěn)固，不行能檢查系統(tǒng)對(duì)全部有界的輸入信號(hào)，輸出能否都是有界輸出，或許檢查系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)知足絕對(duì)可和的條件。可行的方法是在系統(tǒng)的輸入端加入單位階躍序列，假如系統(tǒng)的輸出趨近一個(gè)常數(shù)（包含零），就能夠判定系統(tǒng)是穩(wěn)固的。系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出是指當(dāng)n→∞時(shí)，系統(tǒng)的輸出。假如系統(tǒng)穩(wěn)固，信號(hào)加入系統(tǒng)后，系統(tǒng)輸出的開(kāi)始一段稱(chēng)為暫態(tài)效應(yīng)，隨n的加大，幅度趨于穩(wěn)固，達(dá)到穩(wěn)態(tài)輸出。注意在以下實(shí)驗(yàn)中均假定系統(tǒng)的初始狀態(tài)為零。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）編制程序，包含產(chǎn)生輸入信號(hào)、單位脈沖響應(yīng)序列的子程序，用

filter

函數(shù)或

conv

函數(shù)求解系統(tǒng)輸出響應(yīng)的主程序。程序中要有繪制信號(hào)波形的功能。（2）給定一個(gè)低通濾波器的差分方程為y(n)=0.05x(n)+0.05x(n-1)+0.9y(n-1)輸入信號(hào)x1(n)=R8(n),

x2(n)=u(n)(1)分別求出x1(n)=R8(n)和x2(n)=u(n)的系統(tǒng)響應(yīng)，并畫(huà)出其波形。(2)求出系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)，畫(huà)出其波形。源程序以下

:3）給定系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為h1(n)=R10(n)h2(n)=*(n)+2.5*(n-1)+2.5*(n-2)+*(n-3)用線(xiàn)性卷積法求x1（n）=R8（n）分別對(duì)系統(tǒng)h1（n）和h2（n）的輸出響應(yīng)并畫(huà)出波形。源程序以下:（4）給定一諧振器的差分方程為y(n)=1.8237y(n-1)-0.9801y(n-2)+b0x(n)-b0x(n-2)令b0=1/100.49，諧振器的諧振頻次為0.4rad。1>用實(shí)驗(yàn)方法檢查系統(tǒng)能否穩(wěn)固。輸入信號(hào)為u（n）時(shí)，畫(huà)出系統(tǒng)輸出波形。2>給定輸入信號(hào)為x（n）=sin（0.014n）+sin（0.4n）求出系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，并畫(huà)出其波形。源程序以下:(1)(2)(3)四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)2）3）實(shí)驗(yàn)題目

用

FFT

對(duì)信號(hào)作頻譜剖析實(shí)驗(yàn)室

一教

409

實(shí)驗(yàn)時(shí)間

2014

年

月日實(shí)驗(yàn)類(lèi)型

考證

同組人數(shù)

2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)慣用FFT對(duì)連續(xù)信號(hào)和時(shí)域失散信號(hào)進(jìn)行譜剖析的方法，確應(yīng)用FFT。

認(rèn)識(shí)可能出現(xiàn)的剖析偏差及其原由，

以便正二、實(shí)驗(yàn)原理用FFT對(duì)信號(hào)作頻譜剖析是學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)辦理的重要內(nèi)容。常常需要進(jìn)行譜剖析的信號(hào)是模擬信號(hào)和時(shí)域離散信號(hào)。對(duì)信號(hào)進(jìn)行譜剖析的重要問(wèn)題是頻譜分辨率D和剖析偏差。頻譜分辨率真接和FFT的變換區(qū)間有關(guān)，由于FFT能夠?qū)崿F(xiàn)的頻次分辨率是N/2，所以要求DN。能夠依據(jù)此式選擇FFT的變換區(qū)間偏差主要來(lái)自于用FFT作頻譜剖析時(shí)，獲得的是失散譜，而信號(hào)（周期信號(hào)除外）是連續(xù)譜，只有當(dāng)N大時(shí)失散譜的包絡(luò)才能迫近于連續(xù)譜，所以N要適入選擇大一些。周期信號(hào)的頻譜是失散譜，只實(shí)用整數(shù)倍周期的長(zhǎng)度作FFT，獲得的失散譜才能代表周期信號(hào)的頻譜。假如不知道信號(hào)周期，能夠盡量選擇信號(hào)的察看時(shí)間長(zhǎng)一些。對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行譜剖析時(shí)，第一要依據(jù)采樣定理將其變?yōu)闀r(shí)域失散信號(hào)。假如是模擬周期信號(hào)，也應(yīng)當(dāng)選用整數(shù)倍周期的長(zhǎng)度，經(jīng)過(guò)采樣后形成周期序列，依據(jù)周期序列的譜剖析進(jìn)行。

NN。較三、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容（1）對(duì)以下序列進(jìn)行譜剖析。選擇FFT的變換區(qū)間N為8和16兩種狀況進(jìn)行頻譜剖析。分別打印其幅頻特征曲線(xiàn)。并進(jìn)行對(duì)照、剖析和議論。（2）對(duì)以下周期序列進(jìn)行譜剖析。x4(n)=cos(3.14n/4)x5(n)cos(3.14n/4)+cos(3.14n/8)選擇FFT的變換區(qū)間N為8和行對(duì)照、剖析和議論。（3）對(duì)模擬周期信號(hào)進(jìn)行譜剖析

16

兩種狀況分別對(duì)以上序列進(jìn)行頻譜剖析。

分別打印其幅頻特征曲線(xiàn)。

并進(jìn)x8(t)=cos8(3.14t)+cos16(3.14t)+cos20(3.14t)選擇采樣頻次

HzFs64

，變換區(qū)間

N=16,32,64

三種狀況進(jìn)行譜剖析。分別打印其幅頻特征，并進(jìn)行剖析和議論。源程序以下：1）(2)(3)四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(1)(2)(3)實(shí)驗(yàn)題目FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室一教409實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014年月日實(shí)驗(yàn)類(lèi)型考證同組人數(shù)2一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的原理和方法。2）掌握用等漣漪最正確迫近法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的原理和方法。3）掌握FIR濾波器的迅速卷積實(shí)現(xiàn)原理。4）學(xué)會(huì)調(diào)用MATLAB函數(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)FIR濾波器。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（1）仔細(xì)復(fù)習(xí)第七章頂用窗函數(shù)法和等漣漪最正確迫近法設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器的原理；（2）調(diào)用信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)xtg產(chǎn)生擁有加性噪聲的信號(hào)xt，并自動(dòng)顯示xt及其頻譜，如圖

1所示；圖1擁有加性噪聲的信號(hào)x(t)及其頻譜如圖（3）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)低通濾波器，從高頻噪聲中提取xt中的單頻調(diào)幅信號(hào)，要求信號(hào)幅頻失真小于頻譜衰減60dB。先察看xt的頻譜，確立濾波器指標(biāo)參數(shù)。

0.1dB，將噪聲（4）依據(jù)濾波器指標(biāo)選擇適合的窗函數(shù)，計(jì)算窗函數(shù)的長(zhǎng)度N，調(diào)用MATLAB函數(shù)fir1設(shè)計(jì)一個(gè)FIR低通濾波器。并編寫(xiě)程序，調(diào)用MATLAB迅速卷