【正文】
ylabel(“ y(n)”)xlabel(“n”)六實驗數(shù)據(jù)(圖像或表格復(fù)制粘貼于此處,教師檢查重點(diǎn)):七實驗心得與收獲(可手寫):a,b 兩個向量轉(zhuǎn)化成符合的格式。% 形成向量 b;a=[1,0,]。四參考代碼:詳見《數(shù)字信號處理上機(jī)實驗指導(dǎo)》(班群里有)五實驗代碼(代碼從 B MATLAB)軟件復(fù)制粘貼于此處,教師檢查重點(diǎn)): :clear。 229。235。 =233。 T DFT 求 求 DTFT方法 1 1:由恢復(fù)出的方法如下:由圖 所示流程可知:101()()()Nj j n kn j nNn n kX e x n e X k W eNw w w165。二、實驗設(shè)備與環(huán)境計算機(jī)、MATLAB 軟件環(huán)境 三、實驗基礎(chǔ)理論T 與 與 T DTFT 的關(guān)系有限長序列 的離散時間傅里葉變換 在頻率區(qū)間的 N 個等間隔分布的點(diǎn) 上的 N 個取樣值可以由下式表示:212 /0()|()()0 1Nj knjNk NkX e x n e X k k Npww p=== = 163。更加鞏固了理論知識。因而選擇哈明窗可以很好的滿足所需要求。)。20lg|Hg(ω)|39。xlabel(39。w=2*(0:M/21)/M。title(39。)。.39。hk=fft(hn,M)。%計算過渡帶寬度 N=ceil(*pi/DB)。以下是利用matlab來實現(xiàn)FIR濾波器的設(shè)計。)。,m,f,39。,m,d,39。,m,b,39。 凱塞窗39。subplot(4,2,6)m=200。%布萊克曼窗 m=1:200。 哈明窗39。subplot(4,2,4)m=200。%漢寧窗 m=1:200。 三角窗39。)。a=boxcar(m)。二.實驗原理如果所希望的濾波器的理想頻率響應(yīng)函數(shù)為 Hd(e jω),則其對應(yīng)的單位脈沖響應(yīng)為用窗函數(shù)w(n)將hd(n)截斷,并進(jìn)行加權(quán)處理,得到:h(n)就作為實際設(shè)計的FIR數(shù)字濾波器的單位脈沖響應(yīng)序列,其頻率響應(yīng)函數(shù)H()為如果要求線性相位特性,則h(n)還必須滿足:根據(jù)上式中的正、負(fù)號和長度N的奇偶性又將線性相位FIR濾波器分成四類。六、心得體會通過這次實驗,我學(xué)會了如何使用matlab語言來實現(xiàn)IIR低通濾波器的設(shè)計,同時對于其數(shù)字低通技術(shù)指標(biāo)的就算有了進(jìn)一步的認(rèn)識體會。)。f39。title(39。f=(0:N/21)*Fs/N。N=1024。通過濾波器H1(z),H2(z),H3(z)后的對數(shù)頻率響應(yīng)20log[Ha3(ejw)]函數(shù)39。ylabel(39。plot(w/pi,db)。H4=H1.*(H2)。title(39。)。.39。h3=filter(b3,a3,h2)。h2=filter(b2,a2,h1)。h1=filter(b1,a1,x)。)。n39。title(39。n=0:55。在第一問的基礎(chǔ)上加上下面的程序 %2 figure(2)。幅度(dB)39。xlabel(39。grid on。wk=0:pi/512:pi。)。omega/pi39。title(39。figure(1)。[Bz,Az]=bilinear(B,A,Fs)。)。rp=1。wpz=。三.實驗步驟1.復(fù)習(xí)有關(guān)巴特沃斯模擬濾波器設(shè)計和雙線性變換法設(shè)計IIR濾波器的內(nèi)容 2.參考例子程序用MATLAB語言編寫仿真實驗用程序; 3.在通用計算機(jī)上運(yùn)行仿真程序4.寫出完整的實驗報告并回答思考題。實驗二 用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器一、實驗?zāi)康?.熟悉用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器的原理與方法; 2. 掌握數(shù)字濾波器的計算機(jī)仿真方法;通過觀察對實際心電圖的濾波作用,獲得數(shù)字濾波器的感性知識。采樣點(diǎn)越多,其DFS頻譜越接近FT的頻譜,幅值曲線越來越清晰,更能準(zhǔn)確反應(yīng)幅值隨時間的變化規(guī)律。y=fft(x,N)。n=0:N1。y=fft(x,N)。n=0:N1。y=fft(x,N)。n=0:N1。y=fft(x,N)。n=0:N1。序列x(n),0結(jié)果分析:由上述仿真圖可得,隨著n取值范圍的增大,其頻譜在[0,2π]上的采樣間隔越來越小,采樣點(diǎn)越來越多。ylabel(39。stem(n1,y1)。xn=cos(*pi*n)+cos(*pi*n)。title(39。)。figure(1)subplot(2,1,1)。n=1:M。幅度39。xlabel(39。)。wk=2*k/N。xn=cos(*pi*n)+cos(*pi*n)。(2)L=5,N=40。)。stem(k,magXk)。title(39。)。figure(1)subplot(2,1,1)。xn=[ones(1,L),zeros(1,NL)]。%題1.(1)L=5。*k。四、實驗數(shù)據(jù)分析 首先定義一個功能函數(shù)dfs function[Xk]=dfs(xn,N)n=[0:1:N1]。請分別畫出N=45。二、實驗步驟,性質(zhì)和應(yīng)用;2熟悉MATLAB語言的命令窗口、編程窗口和圖形窗口的使用;3利用提供的程序例子編寫實驗用程序;,并進(jìn)行實驗結(jié)果分析;,并將程序附在后面。很多程序?qū)懖煌耆IR數(shù)字濾波器的設(shè)計讓我知道了巴特沃思濾波器和切比雪夫濾波器的頻率特性,還有雙線性變換及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計的濾波器的頻率特性。數(shù)字信號處理實驗小結(jié)及心得體會:通過這次實驗,我對MATLAB語言有了一定的認(rèn)識,雖然還不能完全用MATLAB獨(dú)立編寫程序,但對這種語言環(huán)境有了新的了解。stem(n,h)subplot(3,1,2)。%%%不同窗函數(shù)h=hd.*win39。elsehd(n+1)=sin(Wc*(nM))/(pi*(nM))。61階的線性相位低通FIR數(shù)字濾波器: Wc=*pi。stem(n,h)subplot(3,1,2)。%%%不同窗函數(shù)h=hd.*win39。elsehd(n+1)=sin(Wc*(nM))/(pi*(nM))。41階的線性相位低通FIR數(shù)字濾波器: Wc=*pi。stem(n,h)subplot(3,1,2)。%%%不同窗函數(shù)h=hd.*win39。elsehd(n+1)=sin(Wc*(nM))/(pi*(nM))。請問波紋的數(shù)量與濾波器脈沖響應(yīng)的長度之間有什么關(guān)系?b)最大波紋的高度與濾波器脈沖響應(yīng)的長度之間有什么關(guān)系?實驗過程與結(jié)果(含實驗程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形); 21階的線性相位低通FIR數(shù)字濾波器: Wc=*pi。plot(w,abs(H))。win(1:20)=1。實驗過程與結(jié)果(含實驗程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形);實驗四FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計一、實驗?zāi)康?1)掌握用窗函數(shù)法,頻率采樣法及優(yōu)化設(shè)計法設(shè)計FIR濾波器的原理及方法,熟悉相應(yīng)的計算機(jī)編程;(2)熟悉線性相位FIR濾波器的幅頻特性和相頻特性;(3)了解各種不同窗函數(shù)對濾波器性能的影響。g39。r.39。[num2,den2]=bilinear(B,A,fs)。OmegaC=2*fs*tan(pi*fc/fs)。)。fs=4000。[h2,w]=freqz(num2,den2)。[B,A]=butter(3, OmegaC,39。plot(f,abs(h1))。)。fs=4000。(2)觀察雙線性變換及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計的濾波器的頻域特性,了解雙線性變換法及脈沖響應(yīng)不變法的特點(diǎn)。title(39。subplot(2,3,5)。title(39。subplot(2,3,2)。A=1。)。Xa=fft(xa,16)。)。xa=exp((np).^2/q)。在xc(n)和xd(n)末尾補(bǔ)零,用N=32點(diǎn)FFT分析這兩個信號的幅頻特性,觀察幅頻特性發(fā)生了什么變化?兩種情況的FFT頻譜還有相同之處嗎?這些變化說明了什么?(5)用FFT分別實現(xiàn)xa(n)(p=8,q=2)和xb(n)(a=,f=)的16點(diǎn)循環(huán)卷積和線性卷積。34163。n4239。n163。0238。15其他c)三角波序列 236。eansin(2pfn)xb(n)=237。0238。二、實驗內(nèi)容實驗中用到的信號序列 a)高斯序列236。stem(n,h)axis([1 ])實驗二快速傅里葉變換及其應(yīng)用一、實驗?zāi)康?1)在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,通過本實驗,加深對FFT的理解,熟悉MATLAB中的有關(guān)函數(shù)。b=[1 ]。(8)求以下差分方程所描述系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n), 0163。),title(39。xlabel(39。x=cos(100*pi*t).*sin(pi*t)。t163。a=(+3*i)*n。stem(x1)b)x(n)=e(+3j)n 0163。n163。二、實驗內(nèi)容(1)數(shù)組的加、減、乘、除和乘方運(yùn)算。(2)學(xué)會簡單的矩陣輸入和數(shù)據(jù)讀寫。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計讓我知道了巴特沃思濾波器和切比雪夫濾波器的頻率特性,還有雙線性變換及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計的濾波器的頻率特性。實驗心得體會:這次實驗使我進(jìn)一步加深了對MATLAB軟件的使用。axis([0,2,0,])。)。subplot(212)。)。)。stem(n,h)。H=h*exp(j*n39。i=nalpha。: N=9。ej(wp)=163。)。b=fir1(N,ws/pi,Window)。Window=blackman(N+1)。海明窗39。ws=[w1,w2]。程序1:海明窗設(shè)計N=48。常用的窗函數(shù)有矩形窗、海明窗和布萊克曼窗等。二、實驗原理如果系統(tǒng)的沖激響應(yīng)h(n)為已知,則系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系為y(n)=x(n)*h(n)對于低通濾波器,只要設(shè)計出低通濾波器的沖激響應(yīng)函數(shù),就可以由式得到系統(tǒng)的輸出了。幅度(dB)39。xlabel(39。幅度39。grid on。[bz,az]=bilinear(b,a,fs)。)。wp2=2*fs*tan(wp1/2)。fs=500。程序: wp=*pi。ylabel(39。grid on。freqs(H,W)。s39。1000hz[N,Wn]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,39。194。179。%188。%通帶邊界頻率ws=*pi。(2)chebycheby2。與沖激響應(yīng)不變法比較,雙線性變化的主要優(yōu)點(diǎn)是靠頻率的非線性關(guān)系得到s平面與z平面的單值一一對應(yīng)關(guān)系,整個值對應(yīng)于單位圓一周。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計方法如下:(1)沖激響應(yīng)不變法。數(shù)字濾波器你包括IIR(無限沖激響應(yīng)