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1、南京邮电大学实 验 报 告实验名称：1、离散时间信号与系统的时、频域表示2、离散傅立叶变换和z变换3、数字滤波器的频域分析和实现4、数字滤波器的设计课程名称 数字信号处理A(双语) 班级学号 姓 名 指导老师 开课时间 2016/2017学年第一学期 实验一：离散时间信号与系统的时、频域表示一、实验目的和任务：l 主要内容：序列的生成、序列DTFT谱计算、简单滤波器的仿真，对应实验指导书Page134。l 实验要求：l （1）按照要求产生基本序列和复杂序列，对序列进行运算，求序列的DTFT幅度谱和相位谱。l （2）计算简单的离散时间系统的输出，包括简单滤波器的仿真、计算单个系统和互连系统的输出
2、。二、实验内容：l 具体包括l 基本序列产生和运算：Q1.1Q1.3，Q1.23，Q1.30Q1.33l 离散时间系统仿真：Q2.1Q2.3l LTI系统：Q2.19、Q2.21，Q2.28l DTFT：Q3.1，Q3.2，Q3.4三、实验过程与结果分析：Q1.1 运行P1_1产生单位样本序列 un 的程序与显示的波形如下:clf;n= -10:20;u = zeros(1,10) 1 zeros(1,20);stem(n,u);xlabel(时间序列 n);ylabel(振幅);title(单位样本序列);axis(-10 20 0 1.2);结果： Q1.2clf 清除波形 axis 设置
3、坐标轴范围，可读比例等 title 给图形加标题 xlabel给x加标注Ylabel给y加标注Q1.3clf;n= -10:20;u = zeros(1,10) 1 zeros(1,20);stem(n+11,u);xlabel(时间序列 n);ylabel(振幅);title(单位样本序列);axis(0 32 0 1.2);结果：Q1.23n = 0:50;f= 0.08;phase = pi/2;A = 2.5;arg =2*pi*f*n - phase;x = A*cos(arg);clf;stem(n,x);axis(0 50 -3 3);grid;title(正弦序列);xlabe
4、l(时间序号n);ylabel(振幅);axis;结果：Q1.30sn是线性增加伴随着实指数缓慢衰减的图像加性噪声dn是均匀分布在-0.4和+0.4之间的随机序列Q1.31不能，因为d是列向量，s是行向量Q1.32x1是x的延时，x2和x相等，x3超前于xQ1.33产生图例说明Q2.1clf;n = 0:100;s1 = cos(2*pi*0.05*n);s2 = cos(2*pi*0.47*n);x = s1+s2;M = input(滤波器所需的长度=);num = ones(1,M);y = filter(num,1,x)/M;subplot(2,2,1);plot(n,s1);axis
5、(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabel(振幅);title(信号#1);subplot(2,2,2);plot(n,s2);axis(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabel(振幅);title(信号#2);subplot(2,2,3);plot(n,x);axis(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabel(振幅);title(输入信号);subplot(2,2,4);plot(n,y);axis(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabel(振幅);title(输出信号);axis;结果：Sn被离
6、散时间系统抑制Q2.2n = 0:100;s1 = cos(2*pi*0.05*n); s2 = cos(2*pi*0.47*n); x = s1+s2;M = input(滤波器所需长度 = );num = (-1).0:M-1;y = filter(num,1,x)/M;clf;subplot(2,2,1);plot(n, s1);axis(0, 100, -2, 2);xlabel(时间序号n); ylabel(振幅);title(信号 #1);subplot(2,2,2);plot(n, s2);axis(0, 100, -2, 2);xlabel( 时间序号n); ylabel(振幅
7、);title(信号 #2);subplot(2,2,3);plot(n, x);axis(0, 100, -2, 2);xlabel(时间序号 n); ylabel(振幅);title(输入信号);subplot(2,2,4);plot(n, y);axis(0, 100, -2, 2);xlabel(时间序号 n); ylabel(振幅);title(输出信号);axis;显示的波形如下:改变LTI系统对输入的影响是,系统现在是一个高通滤波器。它通过高频输入组件s2来替代低频输入组件s1.Q2.3clf;n = 0:100;s1 = cos(2*pi*0.04*n);s2 = cos(2*
8、pi*0.6*n);x = s1+s2;M = input(滤波器所需的长度=);num = ones(1,M);y = filter(num,1,x)/M;subplot(2,2,1);plot(n,s1);axis(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabel(振幅);title(信号#1);subplot(2,2,2);plot(n,s2);axis(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabel(振幅);title(信号#2);subplot(2,2,3);plot(n,x);axis(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabe
9、l(振幅);title(输入信号);subplot(2,2,4);plot(n,y);axis(0,100,-2,2);xlabel(时间序列n);ylabel(振幅);title(输出信号);axis;结果：Q2.19clf;N=40;num=2.2403 2.4908 2.2403;den=1 -0.4 0.75;y=impz(num,den,N);stem(y);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);title(冲激响应);grid;结果：Q2.21clf;N=40;num=0.9 -0.45 0.35 0.002;den=1.0 0.71 -0.46 -0.62;x=1 z
10、eros(1,N-1);y=filter(num,den,x);stem(y);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);title(冲激响应);grid;结果：Q2.28clf;h=3 2 1 -2 1 0 -4 0 3;x=1 -2 3 -4 3 2 1;y=conv(h,x);n=0:14;subplot(2,1,1);stem(n,y);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);title(用卷积得到的输出);grid;x1=x zeros(1,8);y1=filter(h,1,x1);subplot(2,1,2);stem(n,y1);xlabel(时间序号n)yla
11、bel(振幅);title(由滤波生成的输出);grid;结果：Q3.1 原始序列是：Hejw=2+z-11-0.6z-1Pause:暂停命令Q3.2clf;w= -4*pi:8*pi/511:4*pi;num=2 1;den=1 -0.6;h=freqz(num,den,w);subplot(2,1,1)plot(w/pi,real(h);gridtitle(H(ejomega的实部)xlabel(omega/pi);ylabel(振幅);subplot(2,1,2)plot(w/pi,imag(h);gridtitle(H(ejomega的虚部)xlabel(omega/pi);ylabe
12、l(振幅);pausesubplot(2,1,1)plot(w/pi,abs(h);gridtitle(|H(ejomega|幅度谱)xlabel(omega/pi);ylabel(振幅);subplot(2,1,2)plot(w/pi,angle(h);gridtitle(相位谱argH(ejomega)xlabel(omega/pi);ylabel(以弧度为单位的相位);结果：是w的周期。周期2 实部是2为周期偶对称的虚部是2为周期奇对称的幅度是2为周期偶对称的相位是2为周期奇对称的Q3.4clf;w= -4*pi:8*pi/511:4*pi;num=1 3 5 7 9 11 13 15
13、17;den=1;h=freqz(num,den,w);subplot(2,1,1)plot(w/pi,real(h);gridtitle(H(ejomega的实部)xlabel(omega/pi);ylabel(振幅);subplot(2,1,2)plot(w/pi,imag(h);gridtitle(H(ejomega的虚部)xlabel(omega/pi);ylabel(振幅);pausesubplot(2,1,1)plot(w/pi,abs(h);gridtitle(|H(ejomega|幅度谱)xlabel(omega/pi);ylabel(振幅);subplot(2,1,2)plot(w/pi,angle(h);gridtitle(相位谱argH(ejomega)xlabel(omega/
