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数字信号处理实验报告

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1、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

2、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，

3、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

4、，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

5、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

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