重慶大學(xué)光電學(xué)院數(shù)字信號管理方案計(jì)劃實(shí)驗(yàn)

,.,.□出勤率好□原理正確□方案合理□出勤率好□原理正確□方案合理□試驗(yàn)結(jié)果正確□答復(fù)以下問題正確□報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)一、試驗(yàn)?zāi)康?．把握各種常用的序列，理解其數(shù)學(xué)表達(dá)式和波形表示。2．把握在計(jì)算機(jī)中生成及繪制數(shù)字信號波形的方法。3．把握序列的相加、相乘、移位、反轉(zhuǎn)等根本運(yùn)算及計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)與作用。4．把握線性卷積軟件實(shí)現(xiàn)的方法。5．把握計(jì)算機(jī)的使用方法和常用系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件的使用。6．通過編程，上機(jī)調(diào)試程序，進(jìn)一步增加使用計(jì)算機(jī)解決問題的力量。二、試驗(yàn)內(nèi)容1、用matlab試驗(yàn)題目離散時間信號分析試驗(yàn)時間2017年10月24日試驗(yàn)地點(diǎn) 主教1118試驗(yàn)成績教師評語：試驗(yàn)性質(zhì) □驗(yàn)證性□設(shè)計(jì)性√綜合性n)n處有一單位脈沖0n102unnn08

n10

3sin5

n3

0n9 x40n90n92、利用MATLAB(5)和(6)的移位、反轉(zhuǎn)、加法、乘法等運(yùn)算，并繪制運(yùn)算后序列的波形。x4)3、利用MATLAB編制一個計(jì)算兩個序列線性卷積的通用程序，計(jì)算上述兩序列，并繪制卷積后序列的波形。三、試驗(yàn)原理離散時間信號在數(shù)學(xué)上可用時間序列{x(n)x(n)代表序列的第n個數(shù)字，nx(nnn時無定義,但不能認(rèn)為是0。離散時間信號可以是由模擬信號通過采樣得到，例如對模擬信號xa(t)進(jìn)展等間隔采樣，采樣間隔為T，得到一個有序的數(shù)字序列{xa(nT)}就是離散時間信號，簡稱序列。常用序列〔單位抽樣、單位階躍序列、矩形序列、實(shí)指數(shù)序列、復(fù)指數(shù)序列、正弦型序列等。序列的根本運(yùn)算序列的加法：z(n)=x(n)+y(n)序列。的樣本相乘，形成的樣本序列。序列的卷積y(n)

m

m)x(n)h(n)上式的運(yùn)算關(guān)系稱為卷積運(yùn)算，式中代表兩個序列卷積運(yùn)算。兩個序列的卷序列的線性卷積。四個步驟：反轉(zhuǎn)：先將x(n)和h(n)的變量n換成m，變成x(m)和h(m)，再將h(mh(-m)。移位：將h(-mnh(n-m)。當(dāng)n為正數(shù)時，右移n位；當(dāng)nnh(n-mx(m)的對應(yīng)點(diǎn)值相乘。y(n)。四、使用儀器、器材五、試驗(yàn)過程原始記錄〔試驗(yàn)源程序、圖標(biāo)、計(jì)算等〕1matlabn)n處有一單位脈沖0n102unnn0n108

53sin5

n

0n940n9序0n9(5)和(6)的移位、反轉(zhuǎn)、加法、乘法等運(yùn)算，并繪制運(yùn)算后序列的波形。x4),.,.33、利用MATLAB編制一個計(jì)算兩個序列線性卷積的通用程序，計(jì)算上述兩序列，并繪制卷積后序列的波形。,.六、試驗(yàn)結(jié)果分析如何產(chǎn)生方波信號序列和鋸齒波信號序列？答：方波信號由square函數(shù)可得，鋸齒波信號由循環(huán)語句產(chǎn)生。%方波T=0:0.001:2*pi; %方波的時間向量y=square(6*T); 波w=6,周期為T=2*pi/6,.,.subplot(2,1,1);plot(T,y); title(”方波”);axis([T(1)-1T(end)+122]);%坐標(biāo)軸區(qū)域holdon%鋸齒波y=[];fori=1:21 %remy(i1-1ifrem(i,2)==0y(i)=-1;elsey(i)=1;subplot(2,1,2);plot(x,y);title(”鋸齒波”)10HZ，是周期序列。試驗(yàn)題目 用FFT進(jìn)展譜分析試驗(yàn)時間2017年11月21日試驗(yàn)地點(diǎn)1118試驗(yàn)成績教師評語：試驗(yàn)性質(zhì)□驗(yàn)證性□設(shè)計(jì)性√綜合性□出勤率好□原理正確□方案合理□試驗(yàn)結(jié)果正確□答復(fù)以下問題正確□報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)一、試驗(yàn)?zāi)康腄FT〔FFTDFT一種快速算法，所以FFT的運(yùn)算結(jié)果必定滿足DFT的根本性質(zhì)。生疏FFT程序構(gòu)造及編程方法。生疏應(yīng)用FFTFFTFFT子程序的應(yīng)用。FFT。二、試驗(yàn)內(nèi)容(1〕用matlab編程產(chǎn)生并畫出信號x1(n)、x2(n)、x3(n)、x4(n)、x5(n)。x(n)R1

(n)4

4n,

0n3x(n)2

8n,0 ,

0n34n7其它n

x(n)3

n3,0,

4n7其它nx(n)cosnx(n)sinn4 4 5 8三、試驗(yàn)原理三、試驗(yàn)原理X k X ej2kNN1xnWn0nkN四、使用儀器、器材,.五、試驗(yàn)過程原始記錄〔試驗(yàn)源程序、圖標(biāo)、計(jì)算等〕用matlab編程產(chǎn)生并畫出信號x1(n)、x2(n)、x3(n)、x4(n)、x5(n)。x(n)R1

(n)4

4n,

0n3x(n)2

8n,0 ,

0n34n7其它n

x(n)3

n3,0,

4n7其它nx(n)cosnx(n)sinn4 4 5 8matlabFFT,.,.六、試驗(yàn)結(jié)果分析FFTN答：FFTN簡要答復(fù)以下問題：N=8x2(nx3(n)的幅頻特性會一樣嗎？為什么？N=16②FFT在什么條件下也可以用來分析周期信號序列的頻譜？假設(shè)正弦信號系統(tǒng)sin(2πf0k),f0=0.1Hz16FFTDFT真實(shí)譜嗎？為什么？N=8x1(nx2(n)中一樣的元素值對應(yīng)的n值N=16〔2〕FFTN=2^M，MN=2^M〔M為正整數(shù)〕的條件時，F(xiàn)FT可以用來分析周期信號的頻譜。不是真實(shí)的頻譜。由于序列的周期N=10不是2的整數(shù)次冪，所以不是真實(shí)的。試驗(yàn)題目 用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器試驗(yàn)時間2017年11月21日試驗(yàn)地點(diǎn)1118試驗(yàn)成績教師評語：試驗(yàn)性質(zhì)□驗(yàn)證性□設(shè)計(jì)性√綜合性□出勤率好□原理正確□方案合理□試驗(yàn)結(jié)果正確□答復(fù)以下問題正確□報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)一、試驗(yàn)?zāi)康腎IRDFDFBWCBDF二、試驗(yàn)內(nèi)容1、讀懂所給參考程序，生疏程序的整體構(gòu)造和功能。2CBDFfp=3000HzApmax=3dB，波器方程及數(shù)字濾波器方程。3W型低通zB，阻帶截頻fT=400Hz,衰耗ATmin=15dB,取樣頻率fs=2000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。4W型高通zB，阻帶截頻fT=350Hz,衰耗ATmin=15dB,取樣頻率fs=1000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。5、設(shè)計(jì)一個CB型帶通DF，滿足：通帶邊界頻率為100Hz～500Hz，通帶衰3dB，過渡帶寬20Hz15dBfs=2000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。三、試驗(yàn)原理為了抑制沖激響應(yīng)不變法產(chǎn)生的頻率混疊現(xiàn)象，這是從SZz＝esT法。雙線性變換法的映射函數(shù)：s21z1T1z1

1sT21sT2TszTsz102 2sz性的。T2tan1 2 2tanT 2這說明模擬角頻率Ω和數(shù)字角頻率ω的關(guān)系是非線性的，但是沒消滅混疊。ω時產(chǎn)生了非線性畸變。為了抑制它帶來的問題，通常要使Ω按上式預(yù)修正，以抵消畸變的影響。依據(jù)上述變換關(guān)系，可以寫出：HzHaIIR

s

s21z1z1把給出的數(shù)字濾波器的性能指標(biāo)轉(zhuǎn)換為模擬濾波器的性能指標(biāo)NWnNWn運(yùn)用脈沖響應(yīng)不變法或雙線性變換法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器。四、使用儀器、器材，matlab〔試驗(yàn)源程序、圖標(biāo)、計(jì)算等〕1、讀懂所給參考程序，生疏程序的整體構(gòu)造和功能。2CBDFfp=3000HzApmax=3dB，波器方程及數(shù)字濾波器方程。,.,.,.3W型低通zB，阻帶截頻fT=400Hz,衰耗ATmin=15dB,取樣頻率fs=2000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。,.4、設(shè)計(jì)一個BW型高通DF，滿足：通帶截頻fp=400Hz，衰耗滿足，阻帶截頻,衰耗fs=1000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。,.,.,.5、設(shè)計(jì)一個CB型帶通DF，滿足：通帶邊界頻率為100Hz～500Hz，通帶衰耗小于3dB，過渡帶寬20Hz，阻帶衰耗大于15dB，取樣頻率fs=2000Hz。寫出其模擬濾波器方程及數(shù)字濾波器方程。六、試驗(yàn)結(jié)果分析雙線性變換法優(yōu)點(diǎn)：抑制多值映射得關(guān)系，可以消退頻率的混疊,.,.缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：時域到頻域的變換是非線性的，在高頻處有較大的失真脈沖響應(yīng)不變法的優(yōu)點(diǎn)：1，模擬頻率到數(shù)字頻率的轉(zhuǎn)換時線性的；2，數(shù)字濾波器單位脈沖響應(yīng)的數(shù)字表示近似原型的模擬濾波器單位脈沖響應(yīng)，因此時域特性靠近好。缺點(diǎn)：會產(chǎn)生頻譜混疊現(xiàn)象，只適合帶限濾波器試驗(yàn)題目 數(shù)字音效處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)時間

2017年12月11 日

1118試驗(yàn)成績

試驗(yàn)性質(zhì) □驗(yàn)證性√設(shè)計(jì)性□綜合性□出勤率好□原理正確□方案合理□試驗(yàn)結(jié)果正確□答復(fù)以下問題正確□報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)二、試驗(yàn)?zāi)康幕蛘咭纛l變換系統(tǒng)，包括均衡器、數(shù)字混響器、立體聲、特別音效器等。其通過對音頻進(jìn)展增好處理、時間處理、頻率處理，轉(zhuǎn)變了原始音頻的特征，從而到達(dá)某些需要特別環(huán)境，如音樂廳、錄音室、戶外才能到達(dá)的特別聲音效果。通過工程實(shí)踐，學(xué)生能夠體回放效果，學(xué)生能親切地、身臨其境地體會到試驗(yàn)的效果，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培育學(xué)生的創(chuàng)精神、實(shí)踐力量。二、試驗(yàn)內(nèi)容1、對于任意的語音信號進(jìn)展采樣，對采樣后的語音信號進(jìn)展頻譜分析。2、通過人機(jī)交互界面完成功能掌握，如語音采集、播放、音效處理等按鍵、滑動條掌握，要求界面簡潔易懂，功能豐富，盡量反響使用者的視覺和使用需求。3轉(zhuǎn)變對應(yīng)中心頻率處的幅值。4、變聲，將現(xiàn)場采集的音頻信號，實(shí)現(xiàn)男女變聲。5、混音，要求將多路音頻混合播出，可調(diào)單路音頻的掩飾時間和衰減系數(shù)。6、其他〔學(xué)生自由發(fā)揮。三、試驗(yàn)原理1、頻譜是頻率譜密度的簡稱，是頻率的分布曲線。簡單振蕩分解為振幅不同和頻率不同的諧振蕩，這些諧振蕩的幅值按頻率排列的圖形叫做頻譜。頻譜廣泛應(yīng)用于聲學(xué)、光質(zhì)，因此頻譜分析已經(jīng)成為分析各種簡單振動的一項(xiàng)根本方法。2、均衡器，是一種可以分別調(diào)整各種頻率成分電信號放大量的電子設(shè)備，及其它特別作用，一般調(diào)音臺上的均衡器僅能對高頻、中頻、低頻三段頻率電信號分別進(jìn)展調(diào)整。在通信系統(tǒng)中，在系帶系統(tǒng)中插入均衡器能夠減小碼間干擾的影響。3、通過自己發(fā)音，共振峰頻率的轉(zhuǎn)變是根本重采樣實(shí)現(xiàn)的，