数字信号处理实验报告
重庆大学光电工程学院系列课程实 验 报 告 本课程名称 数字信号处理实验 实验学期 2013 年至 2014 第 1 学期学生所在学院 光电工程学院 年级 2011 级 专业班级 光电信息工程 02 班 学生姓名 顾家荣 学号 20113303 指导教师签名 实验最终成绩 重庆大学光电工程学院教学实验中心制实验题目 离散时间信号分析实验时间 2013 年 11 月 日 实验地点 主 1118实验成绩 实验性质 验证性 设计性 综合性教师评语：出勤率好 原理正确 方案合理实验结果正确 回答问题正确 报告规范一、实验目的 1掌握各种常用的序列，理解其数学表达式和波形表示。 2掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。 3掌握序列的相加、相乘、移位、反转等基本运算及计算机实现与作用。 4掌握线性卷积软件实现的方法。 5掌握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。 6通过编程，上机调试程序，进一步增强使用计算机解决问题的能力。二、实验原理1序列的基本概念离散时间信号在数学上可用时间序列x(n)来表示，其中 x(n)代表序列的第n 个数字，n 代表时间的序列。注意： x(n)只 在 n 为 整 数 时 才 有 意 义, n 不 是 整 数 时 无 定 义, 但 不 能 认 为 是 0。离散时间信号可以是由模拟信号通过采样得到，例如对模拟信号 xa(t)进行等间隔采样，采样间隔为 T，得到一个有序的数字序列 xa(nT)就是离散时间信号，简称序列。 2常用序列 单位脉冲序列（单位抽样） 、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。单位脉冲序列（单位抽样） 、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。矩形序列0,1)(n0,1)(nu3序列的基本运算 3.1 序列的加法 ：z(n)=x (n)+ y(n)加法用于序列的合成。它把两个序列中位置序号相同的样本相加，形成新的样本序列。3.2 序列的乘法 ：z(n)=x(n)×y(n)序列的乘法是一种非线性运算，它用于信号的调制。它把两个序列中位置序号相同的样本相乘，形成新的样本序列。3.3 序列的移位 ：y (n)=x(n-k)在这个运算中，x (n)的每一个样本都向右移动 k 个采样周期。实际上， x(n-k)取的是序列过去的值，具有物理可实现性；而 x(n+k) 要知道序列未来的值，物理上无法直接实现。所以数字信号处理中通常都用序列右移3.4 序列的反转 ：y (n)=x(-n)在这个运算中，x (n)的每一个样本都对纵坐标轴 n=0 做对称翻转(flip- flop)得到反转后的序列。4序列的卷积 上式的运算关系称为卷积运算，式中代表两个序列卷积运算。两个序列的卷积是一个序列与另一个序列反褶后逐次移位乘积之和，故称为离散卷积，也称两序列的线性卷积。三、使用仪器、器材Matlab 程序四、实验步骤1、用 matlab 编制信号产生子程序，产生以下典型信号序列。 2、利用 MATLAB 编程完成序列(5)和(6) 的移位、反转、加法、乘法等运算，并绘制运算后序列的波形。NnRN其 他011)( )()()( nhxmnhxnym 90)3(2)()1(2)(6 )4(5435 905sin343 10404,2 101)(8 nnnhxR nnun序 列序 列正 弦 序 列矩 形 序 列 ， ，处 及 以 后 为， 在前 为在单 位 阶 跃 序 列 处 有 一 单 位 脉 冲 ，在单 位 脉 冲 序 列 3、利用 MATLAB 编制一个计算两个序列线性卷积的通用程序，计算上述两序列，并绘制卷积后序列的波形。 五、实验过程原始记录（数据、图标、计算等） 101,)(1 nn处 有 一 单 位 脉 冲 ，在单 位 脉 冲 序 列 n1 = -5:5;x1=(n1-0)=0; stem(n1,x1); title('顾家荣单位脉冲序列'); axis(-5,5,0,1.1); 10404,2 nnnu ， ，处 及 以 后 为， 在前 为在单 位 阶 跃 序 列n1 = 0:10; )3(2)()1(2)6 )4(5435 nnnhx 序 列序 列x1=(n1-4>=0);stem(n1,x1);title('顾家荣单位阶跃序列')axis(0,10,0,1.1)nR83矩 形 序 列n1 = -5:1:10; x1=(n1-0>=0);x2=(n1-8)>=0;x3=x1-x2;stem(n1,x3);title('顾家荣矩形序列')axis(-3,10,0,1.1) 9035sin34 nx正 弦 序 列n=0:9;x=3*sin(pi/5)*n+(pi/3);stem(n,x)title('顾家荣正弦信号') 90)4(5)3(4)2(3)1(2)5 nnnnx 序 列n=0:9;x1=(n-0)=0;x2=(n-1)=0;x3=(n-2)=0;x4=(n-3)=0;x5=(n-4)=0;x=x1+2*x2+3*x3+4*x4+5*x5;stem(n,x);title(顾家荣序列加法) )3(2)()1(2)6 nnnh序 列n=0:9;x1=(n-0)=0;x2=(n-1)=0;x3=(n-2)=0;x4=(n-3)=0;x=x1+2*x2+x3+2*x4;stem(n,x);title('顾家荣序列')2.序列(5)和(6)的移位、反转、加法、乘法等运算，并绘制运算后序列的波形移位function f=yiwei(n);%定义移位函数移位为 nn1=-3:15;x11=(n1-0-n)=0;x21=(n1-1-n)=0;x31=(n1-2-n)=0;x41=(n1-3-n)=0;x51=(n1-4-n)=0;f1=x11+2*x21+3*x31+4*x41+5*x51;x12=(n1-0-n)=0;x22=(n1-1-n)=0;x32=(n1-2-n)=0;x42=(n1-3-n)=0;f2=x12+2*x22+x32+2*x42;subplot(121)stem(n1,f1);title('顾家荣序列移位')subplot(122)stem(n1,f2)title('顾家荣序列移位')乘法移位反转3、利用 MATLAB 编制一个计算两个序列线性卷积的通用程序，计算上述两序列，并绘制卷积后序列的波形。六、实验结果分析通过这次实验，我知道了
