数字信号处理实验

数字信号处理实验数字信号处理实验实验一实验一模拟信号采样与重构及频谱分析模拟信号采样与重构及频谱分析FFT 本实验重在使学生通过本实验重在使学生通过MATLAB的编程仿真及绘图，对模的编程仿真及绘图，对模拟信号按照采样定理的要求进行采样，图形表示，再对离散信拟信号按照采样定理的要求进行采样，图形表示，再对离散信号进行无失真重构，对采样前后的信号进行频谱分析，使学生号进行无失真重构，对采样前后的信号进行频谱分析，使学生能够利用计算机完成对信号的上述处理与变换功能，分析频谱能够利用计算机完成对信号的上述处理与变换功能，分析频谱现象一、实验目的一、实验目的二、学时安排二、学时安排2学时学时实验一实验一模拟信号采样与重构及频谱分析模拟信号采样与重构及频谱分析FFT三、实验内容三、实验内容对按不同采样率离散后的信号分别采用理想低对按不同采样率离散后的信号分别采用理想低通或零阶保持器进行恢复，比较恢复效果通或零阶保持器进行恢复，比较恢复效果给定一连续信号，如正弦、矩形等信号，采用给定一连续信号，如正弦、矩形等信号，采用数字化方式进行近似表示，并描述其频谱，绘数字化方式进行近似表示，并描述其频谱，绘制对应的时域及频谱图。

制对应的时域及频谱图对该连续信号，按不同采样频率进行采样，绘对该连续信号，按不同采样频率进行采样，绘制对应的时域离散信号的时域及频域图，分析制对应的时域离散信号的时域及频域图，分析不同采样率对频谱的影响不同采样率对频谱的影响123实验一实验一模拟信号采样与重构及频谱分析模拟信号采样与重构及频谱分析FFT1. 产生一正弦信号产生一正弦信号sin(n)和矩形信号和矩形信号RN(n),信号长度为信号长度为64,分别显示其时域和频谱；分别显示其时域和频谱；2. 产生一正弦信号产生一正弦信号sin(2πft)，按照奈奎斯特采样定律，分别，按照奈奎斯特采样定律，分别按照按照f、、2f、、5f分别进行采样，分别绘制出不同采样情况下的分别进行采样，分别绘制出不同采样情况下的时域及频谱图，并分析三种采样下的差异，说明其原因；时域及频谱图，并分析三种采样下的差异，说明其原因；3. 产生一正弦序列产生一正弦序列sin(n)，采用通过，采用通过sinc(t)时域插值的方法时域插值的方法对其进行恢复，分别绘制正弦序列、对其进行恢复，分别绘制正弦序列、sinc(n)及恢复后的信及恢复后的信号的时域及频谱图；号的时域及频谱图；四、实验要求四、实验要求实验二实验二 IIR、、FIR数字滤波器设计数字滤波器设计 一、实验目的一、实验目的本实验重在使学生结合具体应用，通过本实验重在使学生结合具体应用，通过MATLAB的编程仿的编程仿真及绘图，对信号的频谱进行分析，并设计相应的真及绘图，对信号的频谱进行分析，并设计相应的IIR、、FIR滤滤波器实现滤波处理。

具体可利用对应的函数设计波器实现滤波处理具体可利用对应的函数设计IIR、、FIR低通，低通，高通，带通，带阻滤波器，并要求有相应的图形表示和结果，高通，带通，带阻滤波器，并要求有相应的图形表示和结果，观察完成滤波之后的时域波形使学生能够利用计算机完成对观察完成滤波之后的时域波形使学生能够利用计算机完成对信号的上述处理与滤波功能，并分析现象信号的上述处理与滤波功能，并分析现象 二、学时安排二、学时安排2学时学时实验二实验二 IIR、、FIR数字滤波器设计数字滤波器设计 三、实验内容三、实验内容1. 产生三频率叠加的信号产生三频率叠加的信号2. 显示其频谱分布显示其频谱分布3. 设计一低通设计一低通IIR滤波器，滤除最高频率信号滤波器，滤除最高频率信号4. 设计一低通设计一低通FIR滤波器滤波器, 滤除两个高频信号滤除两个高频信号实验二实验二 IIR、、FIR数字滤波器设计数字滤波器设计①①产产生一正弦信号，包含三个生一正弦信号，包含三个频频率分量，三个信号的率分量，三个信号的频频率分率分别为别为100Hz，，1400Hz，，3000Hz，功率大小一，功率大小一样样，，绘绘制其制其时时域域及及频谱频谱；；②②设计设计一一IIR滤滤波器，波器，滤滤除除1400Hz和和3000Hz，，IIR滤滤波器要求波器要求幅度特性幅度特性图图在通在通带带和阻和阻带带均均为单调为单调下降，阻下降，阻带带衰减大于衰减大于40dB，，绘绘制制滤滤波器及波器及滤滤波后的波后的时时域及域及频谱频谱；；③③设计设计一一FIRFIR滤滤波器，波器，滤滤除除3000Hz3000Hz的信号，的信号，FIRFIR滤滤波器波器( (任任选选一一个要求个要求) )i.i.带带内波内波动动小于小于1dB1dB，，带带外衰减大于外衰减大于47dB47dBii. 过过渡渡带带小于小于4 /8绘制绘制FIR滤波器及滤波后的时域及频谱；滤波器及滤波后的时域及频谱；四、实验要求四、实验要求实验报告填写要求实验报告填写要求1. 按照电子工程系实验报告格式要求进行填写；按照电子工程系实验报告格式要求进行填写；2. 附上实验的附上实验的MATLAB原程序；原程序；实验结束时实验结束时实验设计完成后，请在场指导老师进行检查程实验设计完成后，请在场指导老师进行检查程序及结果，得到老师允许后方可离开。

序及结果，得到老师允许后方可离开实验指导老师为：实验指导老师为：。