当前位置:文档之家› 数字信号处理上机实验报告

数字信号处理上机实验报告

数字信号处理上机实验报告

2018年5月21日

M 2.2

1.题目

The square wave and the sawtooth wave are two periodic sequences as sketched in figure https://www.doczj.com/doc/5e9363143.html,ing the function stem. The input data specified by the user are: desired length L of the sequence, peak value A, and the period N. For the square wave sequence an additional user-specified parameter is the duty cycle, which is the percent of the period for which the signal is positive. Using this program generate the first 100 samples of each of the above sequences with a sampling rate of 20 kHz ,a peak value of 7, a period of 13 ,and a duty cycle of 60% for the square wave.

2.程序

clc ;

close all;

f = 20000;%采样频率

L = 100*(1/f);%采样个数

A = 7;%最大值

N = 13;%周期

t = 0:1/20000:L-1/20000;

%t=0:1:20;

y1 =(A * sawtooth(2*pi/N*f*t));

m =(A - max(y1))/2;

y2 = m+y1;

figure(1);

subplot(2,1,1);

stem (t,y2);

y3 = square(2*pi/13*20000*t,60); subplot(2,1,2)

stem (t,y3);

3.结果

M 2.4

1.题目

(a)Write a matlab program to generate a sinusoidal sequence x[n]= Acos(ω0 n+Ф) and

plot the sequence using the stem function. The input data specified by the user are the desired length L, amplitude A, the angular frequency ω0 , and the phase Фwhere 0<ω0

(b)Generate sinusoidal sequences with the angular frequencies given in Problem 2.22.

Determine the period of each sequence from the plot and verify the result

theoretically.

2.程序

clc;clearall;close all;

L = input('Desired length = ');

A = input('Amplitude = ');

omega = input('Angular frequency = '); phi = input('Phase = ');

%信号产生

n = 0:L-1;

x = A*cos(omega*n + phi);

stem(n,x);

xlabel('n');ylabel('幅度');

title(['\omega_{o} = ',num2str(omega)]);

3.结果

(a)

ω0=0

ω0=0.1π

ω0=0.8π

ω0=1.2π

(b)

ω0=0.14π

ω0=0.24π

ω0=0.34π

ω0=0.68π

ω0=0.75π

M 2.5

1.题目

Generate the sequences of problem 2.21(b) to 2.21(e) using matlab.

2.程序

(b)

n = 0 : 99;

x=sin(0.6*pi*n+0.6*pi);

stem(n,x);

xlabel('n');ylabel('幅度');

(c)

n = 0 : 99;

x=2*cos(1.1*pi*n-0.5*pi)+2*sin(0.7*pi*n);

stem(n,x);

xlabel('n');ylabel('幅度');

(d)

n = 0 : 99;

x=3*sin(1.3*pi*n-4*cos(0.3*pi*n+0.45*pi));

stem(n,x);

xlabel('n');ylabel('幅度');

(e)

n = 0 : 99;

x=5*sin(1.2*pi*n+0.65*pi)+4*sin(0.8*pi*n)-cos(0.8*pi*n);

stem(n,x);

xlabel('n');ylabel('幅度');

(f)

n = 0 : 99;

x=mod(n,6);

stem(n,x);

xlabel('n');ylabel('幅度');

3.结果

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

M 2.6

1.题目

Write a matlab program to plot a continuous-time sinusoidal signal and its sampled version and verify figure 2.19. You need to use the hold function to keep both plots.

2.程序

clc; close all; clear all;

fre_sin = input('Frequency of sinusoid in Hz = ');

fre_sample = input('Samplig frequency in Hz = ');

t = 0:0.001:1;

g = cos(2*pi*fre_sin*t);

plot(t,g,'-')

xlabel('时间t');ylabel('幅度')

hold

n = 0:1:fre_sample;

g_samle = cos(2*pi*fre_sin*n/fre_sample);

plot(n/fre_sample,g_sample,'x');hold off

频率10Hz;

采样频率500Hz.

M 3.1

1.题目

Using program 3_1 determine and plot the real and imaginary parts and the magnitude and phase spectra of the following DTFT for various values of r and θ:

G e jω=1

, 0

1?2r cosθe+r e

clc; close all; clear all;

%采样频率

k = 1000;

r = input('r= ');

theda = input('theda= ');

%num 多项式分子系数

%den 多项式分母系数

num = [1,0,0];

den = [1,-2*r*cos(theda),r^2];

w=0:pi/k:pi;

h=freqz(num,den,w);

subplot(221)

plot(w/pi,real(h));grid on;

title('real part')

xlabel('\omega/\pi');ylabel('Amplitude')

subplot(222)

plot(w/pi,imag(h));grid on;

title('imaginary part')

xlabel('\omega/\pi');ylabel('Amplitude')

subplot(223)

plot(w/pi,abs(h));grid on;

title('magnitude spectrum')

xlabel('\omega/\pi');ylabel('magnitude')

subplot(224)

plot(w/pi,angle(h));grid on;

title('phase spectrum')

xlabel('\omega/\pi');ylabel('phase,radians')

3.结果

(a)r=0.8 θ=π/6

(b)r=0.6 θ=π/3

M 3.4

1.题目

Using matlab verify the following general properties of the DTFT as listed in Table 3.2:(a) Linearity, (b) time-shifting, (c) frequency-shifting, (d) differentiation-in-frequency, (e) convolution, (f) modulation, and (g) Parseval’s relation. Since all data in matlabhave to be finite-length vectors, the sequences to be used to verify the properties are thus restricted to be of finite length.

2.程序

clc;clearall;close all;

N = input('The length of the sequence = ');

k = 0:N-1;

%g为正弦信号

g = 2*sin(2*pi*k/(N/2));

%h为余弦信号

h = 3*cos(2*pi*k/(N/2));

[G,w] = freqz(g,1);

[H,w] = freqz(h,1);

% 线性性质

DSP实验报告

实验0 实验设备安装才CCS调试环境 实验目的: 按照实验讲义操作步骤,打开CCS软件,熟悉软件工作环境,了解整个工作环境内容,有助于提高以后实验的操作性和正确性。 实验步骤: 以演示实验一为例: 1.使用配送的并口电缆线连接好计算机并口与实验箱并口,打开实验箱电源; 2.启动CCS,点击主菜单“Project->Open”在目录“C5000QuickStart\sinewave\”下打开工程文件sinewave.pjt,然后点击主菜单“Project->Build”编译,然后点击主菜单“File->Load Program”装载debug目录下的程序sinewave.out; 3.打开源文件exer3.asm,在注释行“set breakpoint in CCS !!!”语句的NOP处单击右键弹出菜单,选择“Toggle breakpoint”加入红色的断点,如下图所示; 4.点击主菜单“View->Graph->Time/Frequency…”,屏幕会出现图形窗口设置对话框 5.双击Start Address,将其改为y0;双击Acquisition Buffer Size,将其改为1; DSP Data Type设置成16-bit signed integer,如下图所示; 6.点击主菜单“Windows->Tile Horizontally”,排列好窗口,便于观察 7.点击主菜单“Debug->Animate”或按F12键动画运行程序,即可观察到实验结果: 心得体会: 通过对演示实验的练习,让自己更进一步对CCS软件的运行环境、编译过程、装载过程、属性设置、动画演示、实验结果的观察有一个醒目的了解和熟悉的操作方法。熟悉了DSP实验箱基本模块。让我对DSP课程产生了浓厚的学习兴趣,课程学习和实验操作结合为一体的学习体系,使我更好的领悟到DSP课程的实用性和趣味性。

DSP实验报告

一、综合实验内容和目的 1、实验目的 (1) 通过实验学习掌握TMS320F28335的浮点处理; (2) 学习并掌握A/D模块的使用方法; (3) 学习并掌握中断方式和查询方式的相关知识及其相互之间的转换; (4) 学习信号时域分析的方法,了解相关电量参数的计算方法; (5) 了解数字滤波的一些基本方法。 2、实验内容 要求1:对给定的波形信号,采用TMS320F28335的浮点功能计算该信号的以下时域参数:信号的周期T,信号的均方根大小V rms、平均值V avg、峰-峰值V pp。 其中,均方根V rms的计算公式如下: V= rms 式中N为采样点数,()u i为采样序列中的第i个采样点。 要求2:所设计软件需要计算采样的波形周期个数,并控制采样点数大于1个波形周期,且小于3个波形周期大小。 要求3:对采集的数据需要加一定的数字滤波。 二、硬件电路 相关硬件:TMS320F28335DSP实验箱,仿真器。

硬件结构图 三、程序流程图 1、主程序流程图 程序的主流程图2、子程序流程图

参数计算的流程图 四、实验结果和分析 1、实验过程分析 (1) 使用的函数原型声明 对ADC模件相关参数进行定义:ADC时钟预定标,使外设时钟HSPCLK 为25MHz,ADC模块时钟为12.5MHz,采样保持周期为16个ADC时钟。 (2) 定义全局变量 根据程序需要,定义相关变量。主要有:ConversionCount、Voltage[1024]、Voltage1[1024]、Voltage2[1024]、filter_buf[N]、filter_i、Max、Min、T、temp、temp1、temp2、temp3、Num、V、Vav、Vpp、Vrm、fre。这些变量的声明请见报告后所附的源程序。 (3) 编写主函数 完成系统寄存器及GPIO初始化;清除所有中断,初始化PIE向量表,将程

西电数字信号处理上机实验报告

数字信号处理上机实验报告 14020710021 张吉凯 第一次上机 实验一: 设给定模拟信号()1000t a x t e -=,t 的单位是ms 。 (1) 利用MATLAB 绘制出其时域波形和频谱图(傅里叶变换),估计其等效带宽(忽略谱分量降低到峰值的3%以下的频谱)。 (2) 用两个不同的采样频率对给定的()a x t 进行采样。 ○1()()15000s a f x t x n =以样本秒采样得到。 ()()11j x n X e ω画出及其频谱。 ○2()()11000s a f x t x n =以样本秒采样得到。 ()() 11j x n X e ω画出及其频谱。 比较两种采样率下的信号频谱,并解释。 (1)MATLAB 程序: N=10; Fs=5; T s=1/Fs; n=[-N:T s:N]; xn=exp(-abs(n)); w=-4*pi:0.01:4*pi; X=xn*exp(-j*(n'*w)); subplot(211) plot(n,xn); title('x_a(t)时域波形'); xlabel('t/ms');ylabel('x_a(t)'); axis([-10, 10, 0, 1]); subplot(212); plot(w/pi,abs(X)); title('x_a(t)频谱图'); xlabel('\omega/\pi');ylabel('X_a(e^(j\omega))');

ind = find(X >=0.03*max(X))*0.01; eband = (max(ind) -min(ind)); fprintf('等效带宽为%fKHZ\n',eband); 运行结果: 等效带宽为12.110000KHZ

DSP实验报告

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称: DSP技术及课程设计 实验名称:直流无刷电机控制综合实验 院(系):自动化专业:自动化 姓名:ssb 学号:08011 实验室:304 实验组别: 同组人员:ssb1 ssb2 实验时间:2014年 6 月 5 日评定成绩:审阅教师:

目录 1.实验目的和要求 (3) 1.1 实验目的 (3) 1.2 实验要求 (3) 1.2.1 基本功能 (3) 1.2.2 提高功能 (3) 2.实验设备与器材配置 (3) 3.实验原理 (3) 3.1 直流无刷电动机 (3) 3.2 电机驱动与控制 (5) 3.3 中断模块 (7) 3.3.1 通用定时器介绍及其控制方法 (7) 3.3.2 中断响应过程 (7) 3.4 AD模块 (8) 3.4.1 TMS320F28335A 芯片自带模数转换模块特性 (8) 3.4.2 模数模块介绍 (8) 3.4.3 模数转换的程序控制 (8) 4.实验方案与实验步骤 (8) 4.1 准备实验1:霍尔传感器捕获 (8) 4.1.1 实验目的 (8) 4.1.2 实验内容 (9) 4.1.2.1 准备 (9) 4.1.2.2 霍尔传感器捕获 (9) 4.2 准备实验2:直流无刷电机(BLDC)控制 (10) 4.2.1 程序框架原理 (10) 4.2.1.1 理解程序框架 (10) 4.2.1.2 基于drvlib281x库的PWM波形产生 (11) 4.2.2 根据捕获状态驱动电机运转 (12) 4.2.2.1 目的 (12) 4.2.2.2 分析 (12) 4.3 考核实验:直流无刷电机调速控制系统 (13) 4.3.1 初始化工作 (13) 4.3.2 初始化定时器0.... . (13) 4.3.3初始化IO口 (13) 4.3.4中断模块.... (13) 4.3.5 AD模块 (14) 4.3.6在液晶屏显示 (15) 4.3.7电机控制 (17) 4.3.7.1 控制速度方式选择 (17) 4.3.7.2 控制速度和转向 (18) 4.3.8延时子函数 (19) 4.3.9闭环PID调速 (19)

北邮dsp软件实验报告

Matlab仿真实验 实验报告 学院:电子工程学院 专业:电子信息科学与技术 班级: 学号: 姓名:

时间:2015年12月23日 实验一:数字信号的FFT分析 1.实验目的 通过本次试验,应该掌握: (a)用傅里叶变换进行信号分析时基本参数的选择 (b)经过离散时间傅里叶变换和有限长度离散傅里叶变换后信号频谱上的区别,前者DTFT时间域是离散信号,频率域还是连续的,而DFT在两个域中都是离散的。(c)离散傅里叶变化的基本原理、特性,以及经典的快速算法(基2时间抽选法),体会快速算法的效率。 (d)获得一个高密度频谱和高分辨率频谱的概念和方法,建立频率分辨率和时间分辨率的概念,为将来进一步进行时频分析(例如小波)的学习和研究打下基础。(e)建立DFT从整体上可看成是由窄带相邻滤波器组成的滤波器组的概念,此概念的一个典型应用时数字音频压缩中的分析滤波器,例如DVD AC3和MPEG Audio。 2.实验容、要求及结果。 (1)离散信号的频谱分析: 设信号x(n)=0.001*cos(0.45n)+sin(0.3n)-cos(0.302n-) 此信号的0.3谱线相距很近,谱线0.45的幅度很小,请选择合适的序列长度N和窗函数,用DFT分析其频谱,要求得到清楚的三根谱线。 【实验代码】:

k=2000; n=[1:1:k]; x=0.001*cos(0.45*n*pi)+sin(0.3*n*pi)-cos(0.302*n*pi-pi/4); subplot(2,1,1); stem(n,x,'.'); title(‘时域序列'); xlabel('n'); ylabel('x(n)'); xk=fft(x,k); w=2*pi/k*[0:1:k-1]; subplot(2,1,2); stem(w/pi,abs(xk)); axis([0 0.5 0 2]); title('1000点DFT'); xlabel('数字频率'); ylabel('|xk(k)|'); 【实验结果图】:

数字信号处理上机实验代码

文件名:tstem.m(实验一、二需要) 程序: f unction tstem(xn,yn) %时域序列绘图函数 %xn:被绘图的信号数据序列,yn:绘图信号的纵坐标名称(字符串)n=0:length(xn)-1; stem(n,xn,'.'); xlabel('n');ylabel('yn'); axis([0,n(end),min(xn),1.2*max(xn)]); 文件名:tplot.m(实验一、四需要) 程序: function tplot(xn,T,yn) %时域序列连续曲线绘图函数 %xn:信号数据序列,yn:绘图信号的纵坐标名称(字符串) %T为采样间隔 n=0;length(xn)-1;t=n*T; plot(t,xn); xlabel('t/s');ylabel(yn); axis([0,t(end),min(xn),1.2*max(xn)]); 文件名:myplot.m(实验一、四需要)

%(1)myplot;计算时域离散系统损耗函数并绘制曲线图。function myplot(B,A) %B为系统函数分子多项式系数向量 %A为系统函数分母多项式系数向量 [H,W]=freqz(B,A,1000) m=abs(H); plot(W/pi,20*log10(m/max(m)));grid on; xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度(dB)') axis([0,1,-80,5]);title('损耗函数曲线'); 文件名:mstem.m(实验一、三需要) 程序: function mstem(Xk) %mstem(Xk)绘制频域采样序列向量Xk的幅频特性图 M=length(Xk); k=0:M-1;wk=2*k/M;%产生M点DFT对应的采样点频率(关于pi归一化值) stem(wk,abs(Xk),'.');box on;%绘制M点DFT的幅频特性图xlabel('w/\pi');ylabel('幅度'); axis([0,2,0,1.2*max(abs(Xk))]); 文件名:mpplot.m(实验一需要)

DSP硬件实验报告

北京邮电大学DSP硬件课程实验报告 姓名: 学号: 班级: 院系: 报告提交日期:

目录 一、实验环境——————————————————————3 二、实验一:常用指令实验 (1)简单指令程序运行实验———————————————3 (2)资料存储实验———————————————————5 (3)I/O实验—————————————————————7 (4)定时器实验————————————————————9 (5)I NT2中断实验——————————————————11 三、实验二:A/D采样实验———————————————13 四、实验三:D/A转换实验———————————————14 五、实验四:有限冲击响应滤波器(FIR)算法实验————15 六、实验总结—————————————————————17 七、参考文献—————————————————————17

一、实验环境 实验采用的是理工达盛开发的EL-DSP-II实验教学系统。在实验室电脑上首先进行DSP实验环境的设置。 环境设置的步骤: 1、在计算机BIOS中将驱动方式设为EPP模式; 2、安装开发器epp驱动; 3、安装CCS软件; 具体的环境设置步骤参照实验教材。 二、实验一:常用指令实验 (一)实验目的 1、熟悉DSP开发系统的连接; 2、了解DSP开发系统的组成和结构和应用系统构成; 3、熟悉常用C54X系列指令的用法(程序寻址,寄存器,I/O口,定时器,中断控制)。 (二)实验设备 计算机,CCS 2.0版软件,DSP仿真器,实验箱。 (三)实验操作方法 1、系统连接; 进行DSP实验之前,先必须连接好仿真器、实验箱及计算机,连接方法如下所示: 在硬件安装完成后,接通仿真器电源或启动计算机,此时,仿真盒上的“红色小灯”应点亮,否则DSP开发系统与计算机连接有问题。 2、运行CCS程序; 先实验箱上电,然后启动CCS,此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮,并且CCS正常启动,表明系统连接正常;否则仿真器的连接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题,掉电,检查仿真器的连接、JTAG接口连接,或检查CCS相关设置是否正确。成功运行程序后,首先应熟悉CCS的用户接口。学会CCS环境下程序编写、调试、编译、装载,学习如何使用观察窗口等。 3、修改样例程序,尝试DSP其他的指令; 4、填写实验报告; 5、样例程序实验操作说明。 (四)实验步骤与内容 1、简单指令程序运行实验 (1)实验使用资源 实验通过实验箱上的XF指示灯观察程序运行结果。 (2)实验过程

数字信号处理作业DOC

成绩: 《数字信号处理》作业与上机实验 (第三四章) 班级: 13-电信 学号: 姓名: 任课老师:李宏民 完成时间: 15.11.08 信息与通信工程学院 2015—2016学年第1学期

第3-4章 离散傅里叶变换及快速算法与应用 一、实验内容及要求: 1、对信号在x(n)={1,2,3,4,5,6,7,8},n=0,1,2....7,求其N=8点的DFT 。要求采用基于时间抽取算法编写FFT 实现程序,画出DFT 幅度谱与相位谱,并将计算结果与用MATLAB 自带的FFT 函数计算结果进行比较。 2、一个由40Hz 和100 Hz 正弦信号构成的信号,受零均值随机噪声的干扰(噪声服从标准正态分布,由randn 函数产生,n(t)= randn(m,n) 返回一个m*n 的随机矩阵),即()sin(2100)sin(240)()s t t t n t ππ=++g g 。数据 采样率为500Hz ,试用FFT 函数来分析其信号频率成分。 ① 求其幅度频谱,从频谱图(横坐标以HZ 为单位,用plot 函数画图)中能否观察出信号的2个频率分量? ② 提高采样点数,再求该信号的幅度频谱图,此时幅度频谱发生了什么变化?信号的2个模拟频率和数字频率各为多少?FFT 频谱分析结果与理论上是否一致? 3、研究高密度频谱与高分辨率频谱。频率分辨率是指所用的算法能将信号中两个靠得很近的谱峰分开的能力。信号末尾补零由于没有对原信号增加任何新的信息,因此不能提高频率分辨率,但可以减小栅栏效应,所得到的频谱称为高密度频谱。在维持采样频率不变的情况下,为提高分辨率只能增加采样点数N ,此时所得到的频谱称为高分辨率频谱。设有连续信号 ) 1092cos()1072cos()105.62cos()(333t t t t x a ??π+??π+??π=

DSP实验报告-深圳大学-自动化

深圳大学实验报告课程名称:DSP系统设计 实验项目名称:DSP系统设计实验 学院:机电与控制工程学院 专业:自动化 指导教师:杜建铭 报告人1:. 学号:。班级:3 报告人2:. 学号:。班级:3 报告人3:. 学号:。班级:3 实验时间: 实验报告提交时间: 教务处制

实验一、CCS入门试验 一、实验目的 1. 熟悉CCS集成开发环境,掌握工程的生成方法; 2. 熟悉SEED-DEC2812实验环境; 3. 掌握CCS集成开发环境的调试方法。 二、实验仪器 1.TMS320系列SEED-DTK教学试验箱24套 2. 台式PC机24台 三、实验内容 1.仿真器驱动的安装和配置 2. DSP 源文件的建立; 3. DSP程序工程文件的建立; 4. 学习使用CCS集成开发工具的调试工具。 四、实验准备: 1.将DSP仿真器与计算机连接好; 2.将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC2812单元的J1相连接; 3.启动计算机,当计算机启动后,打开SEED-DTK2812的电 源。SEED-DTK_MBoard单元的+5V,+3.3V,+15V,-15V的电源指示灯及SEED-DEC2812的电源指示灯D2是否均亮;若有不亮,请断开电源,检查电源。 五、实验步骤 (一)创建源文件 1.进入CCS环境。

2.打开CCS选择File →New →Source File命令 3.编写源代码并保存 4.保存源程序名为math.c,选择File →Save 5.创建其他源程序(如.cmd)可重复上述步骤。 (二)创建工程文件 1.打开CCS,点击Project-->New,创建一个新工程,其中工程名及路径可任意指定弹 出对话框: 2.在Project中填入工程名,Location中输入工程路径;其余按照默认选项,点击完成 即可完成工程创建; 3.点击Project选择add files to project,添加工程所需文件;

数字信号处理上机实验(第三版)

数字信号处理实验(Matlab) 实验一: 系统响应及系统稳定性 %实验1:系统响应及系统稳定性 close all;clear all %======内容1:调用filter解差分方程,由系统对u(n)的响应判断稳定性====== A=[1,-0.9];B=[0.05,0.05]; %系统差分方程系数向量B和A x1n=[1 1 1 1 1 1 1 1 zeros(1,50)]; %产生信号x1(n)=R8(n) x2n=ones(1,128); %产生信号x2(n)=u(n) hn=impz(B,A,58); %求系统单位脉冲响应h(n) subplot(2,2,1);y='h(n)';tstem(hn,y); %调用函数tstem绘图 title('(a)系统单位脉冲响应h(n)');box on y1n=filter(B,A,x1n); %求系统对x1(n)的响应y1(n) subplot(2,2,2);y='y1(n)';tstem(y1n,y); title('(b)系统对R8(n)的响应y1(n)');box on y2n=filter(B,A,x2n); %求系统对x2(n)的响应y2(n) subplot(2,2,4);y='y2(n)';tstem(y2n,y); title('(c)系统对u(n)的响应y2(n)');box on %===内容2:调用conv函数计算卷积============================ x1n=[1 1 1 1 1 1 1 1 ]; %产生信号x1(n)=R8(n) h1n=[ones(1,10) zeros(1,10)]; h2n=[1 2.5 2.5 1 zeros(1,10)];

matlab作业1

实验任务 XXXXXX (1)阅读例子程序,观察输出波形,理解每条语句的含义。 (2)已知有限长序列x(n)=[7,6,5,4,3,2],求DFT和IDFT,要求:画出序列傅立叶变换对应的幅度谱和相位谱;画出原信号与傅立叶逆变换IDFT[X(k)]的图形进行比较。(3)已知周期序列的主值x(n)=[7,6,5,4,3,2],求x(n)周期重复次数为3次时的DFS和IDFS。要求:画出原信号序列的主值和周期序列的图形;画出离散傅立叶变换对应的幅度谱和相位谱。 (4)求x(n)=[7,6,5,4,3,2], 0=

dsp实验报告

DSP 实验课大作业实验报告 题目:在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩,动目标显示和动目标检测 (一)实验目的: (1)了解线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示和动目标检测的原理,及其DSP 实现的整个流程; (2)掌握C 语言与汇编语言混合编程的基本方法。 (3)使用MATLAB 进行性能仿真,并将DSP 的处理结果与MATLAB 的仿真结果进行比较。 (二)实验内容: 1. MATLAB 仿真 设定信号带宽为B= 62*10,脉宽-6=42.0*10τ,采样频率为62*10Fs =,脉冲重复周期为-4T=2.4*10,用MATLAB 产生16个脉冲的线性调频信号,每个脉冲包含三个目标,速度和距离如下表: 对回波信号进行脉冲压缩,MTI ,MTD 。并且将回波数据和频域脉压系数保存供DSP 使用。 2.DSP 实现 在Visual Dsp 中,经MATLAB 保存的回波数据和脉压系数进行脉压,MTI 和MTD 。 (三)实验原理 1.脉冲压缩原理 在雷达系统中,人们一直希望提高雷达的距离分辨力,而距离分辨力定义为:22c c R B τ?==。其中,τ表示脉冲时宽,B 表示脉冲带宽。从上式中我们可以看

出高的雷达分辨率要求时宽τ小,而要求带宽B大。但是时宽τ越小雷达的平均发射功率就会很小,这样就大大降低了雷达的作用距离。因此雷达作用距离和雷达分辨力这两个重要的指标变得矛盾起来。然而通过脉冲压缩技术就可以解决这个矛盾。脉冲压缩技术能够保持雷达拥有较高平均发射功率的同时获得良好的距离分辨力。 在本实验中,雷达发射波形采用线性调频脉冲信号(LFM),其中频率与时延成正比关系,因此我们就可以将信号通过一个滤波器,该滤波器满足频率与时延成反比关系。那么输入信号的低频分量就会得到一个较大的时延,而输入信号的高频分量就会得到一个较小的时延,中频分量就会按比例获得相应的时延,信号就被压缩成脉冲宽度为1/B的窄脉冲。 从以上原理我们可以看出,通过使用一个与输入信号时延频率特性规律相反的滤波器我们可以实现脉冲压缩,即该滤波器的相频特性与发射信号时共轭匹配的。所以说脉冲压缩滤波器就是一个匹配滤波器。从而我们可以在时域和频域两个方向进行脉冲压缩。 滤波器的输出() h n= y n为输入信号() x n与匹配滤波器的系统函数() *(1) y n x n s N n =--。转换到频域就是--卷积的结果:* ()()*(1) s N n =。因此我们可以将输入信号和系统函数分别转化到频域:Y k X k H k ()()( Y k,然后将结果再转化到时域, h n H k →,进行频域相乘得() ()() x t X k →,()() 就可以得到滤波器输出:()() →。我们可用FFT和IFFT来实现作用域的 Y k y n 转换。原理图如下: 图1.脉冲压缩原理框图 2.MTI原理 动目标显示(MTI)技术是用来抑制各种杂波,来实现检测或者显示运动目标的技术。利用它可以抑制固定目标的信号,显示运动目标的信号。以线性调频

数字信号处理上机实验答案(全)1

第十章 上机实验 数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容,最好在学习理论的同时,做习题和上机实验。上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论,而且能锻炼初学者的独立解决问题的能力。本章在第二版的基础上编写了六个实验,前五个实验属基础理论实验,第六个属应用综合实验。 实验一 系统响应及系统稳定性。 实验二 时域采样与频域采样。 实验三 用FFT 对信号作频谱分析。 实验四 IIR 数字滤波器设计及软件实现。 实验五 FIR 数字滤波器设计与软件实现 实验六 应用实验——数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用 任课教师根据教学进度,安排学生上机进行实验。建议自学的读者在学习完第一章后作实验一;在学习完第三、四章后作实验二和实验三;实验四IIR 数字滤波器设计及软件实现在。学习完第六章进行;实验五在学习完第七章后进行。实验六综合实验在学习完第七章或者再后些进行;实验六为综合实验,在学习完本课程后再进行。 10.1 实验一: 系统响应及系统稳定性 1.实验目的 (1)掌握 求系统响应的方法。 (2)掌握时域离散系统的时域特性。 (3)分析、观察及检验系统的稳定性。 2.实验原理与方法 在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应,本实验仅在时域求解。在计算机上适合用递推法求差分方程的解,最简单的方法是采用MA TLAB 语言的工具箱函数filter 函数。也可以用MATLAB 语言的工具箱函数conv 函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积,求出系统的响应。 系统的时域特性指的是系统的线性时不变性质、因果性和稳定性。重点分析实验系统的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳定响应。 系统的稳定性是指对任意有界的输入信号,系统都能得到有界的系统响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。系统的稳定性由其差分方程的系数决定。 实际中检查系统是否稳定,不可能检查系统对所有有界的输入信号,输出是否都是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列,如果系统的输出趋近一个常数(包括零),就可以断定系统是稳定的[19]。系统的稳态输出是指当∞→n 时,系统的输出。如果系统稳定,信号加入系统后,系统输出的开始一段称为暂态效应,随n 的加大,幅度趋于稳定,达到稳态输出。 注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。 3.实验内容及步骤 (1)编制程序,包括产生输入信号、单位脉冲响应序列的子程序,用filter 函数或conv 函数求解系统输出响应的主程序。程序中要有绘制信号波形的功能。 (2)给定一个低通滤波器的差分方程为

DSP运行实验报告

DSP运行实验报告 一、实验目的 熟悉CCS软件仿真下,DSP程序的下载和运行;熟悉借助单片机的DSP程序下载和运行; 熟悉借助仿真器的DSP程序下载和运行;熟悉与DSP程序下载运行相关的CCS编程环境。 二、实验原理 CCS软件仿真下,借用计算机的资源仿真DSP的内部结构,可以模拟DSP程序的下载和运行。 如果要让程序在实验板的DSP中运行、调试和仿真,可以用仿真器进行DSP程序下载和运行。初学者也可以不用仿真器来使用这款实验板,只是不能进行程序调试和仿真。 在本实验板的作用中,单片机既是串口下载程序的载体,又是充当DSP 的片外存储器(相对于FLASH),用于固化程序。 三、实验设备、仪器及材料 安装有WINDOWS XP操作系统和CCS3.3的计算机。 四、实验步骤(按照实际操作过程) 1、CCS软件仿真下,DSP程序的下载和运行。 第一步:安装CCS,如果不使用仿真器,CCS 的运行环境要设置成一个模拟仿真器(软仿真)。

第二步:运行CCS,进入CCS 开发环境。 第三步:打开一个工程。 将实验目录下的EXP01目录拷到D:\shiyan下(目录路径不能有中文),用[Project]\[Open]菜单打开工程,在“Project Open”对话框中选 EXP01\CPUtimer\CpuTimer.pjt,选“打开”, 第四步:编译工程。 在[Project]菜单中选“Rebuild All”,生成CpuTimer.out文件。 第五步:装载程序。 用[File]\[Load Program]菜单装载第四步生成CpuTimer.out文件,在当前工程目录中的Debug 文件夹中找到CpuTimer.out文件,选中,鼠标左键单击“打开”。

数字信号处理第二章上机题作业

数字信号处理作业实验题报告 第一章16.(1) 实验目的: 求解差分方程所描述的系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。 实验要求: 运用matlab求出y(n)=0.6y(n-1)-0.08y(n-2)+x(n)的单位脉冲响应和单位阶跃响应的示意图。 源程序: B1=1;A1=[1, -0.6, 0.08]; ys=2; %设差分方程 xn=[1, zeros(1, 20)]; %xn=单位脉冲序列,长度N=31 xi=filtic(B1, A1, ys); hn1=filter(B1, A1, xn, xi); %求系统输出信号hn1 n=0:length(hn1)-1; subplot(2, 1, 1);stem(n, hn1, '.') title('单位脉冲响应'); xlabel('n');ylabel('h(n)') xn=ones(1, 20); sn1=filter(B1, A1, xn, xi); %求系统输出信号sn1 n=0:length(sn1)-1; Subplot(2, 1, 2); stem(n, sn1, '.') title('单位阶跃响应'); xlabel('n'); ylabel('s(n)')

运行结果: 实验分析: 单位脉冲响应逐渐趋于0,阶跃响应保持不变,由此可见,是个稳定系统。

第二章31题 实验目的: 用matlab判断系统是否稳定。 实验要求: 用matlab画出系统的极,零点分布图,输入单位阶跃序列u(n)检查系统是否稳定。 源程序: A=[2, -2.98, 0.17, 2.3418, -1.5147]; B=[0, 0, 1, 5, -50]; subplot(2,1,1); zplane(B,A); %求H(z)的极点 p=roots(A); %求H(z)的模 pm=abs(p); if max(pm)<1 disp('系统因果稳定'), else,disp('系统因果不稳定'),end un=ones(1,800); sn=filter(B, A, un); n=0:length(sn)-1; subplot(2, 1, 2);plot(n, sn) xlabel('n');ylabel('s(n)')

数字信号处理上机报告-一

数字信号处理上机报告-一

数字信号处理第一次上机实验报告 实验一: 设给定模拟信号()1000t a x t e -=,的单位是ms 。 (1) 利用MATLAB 绘制出其时域波形和频谱图(傅里叶变换),估计其等效带宽(忽略谱分量降低到峰值的3%以下的频谱)。 (2) 用两个不同的采样频率对给定的进行采样。 ○1 。 ○2 。 比较两种采样率下的信号频谱,并解释。 实验一MATLAB 程序: (1) N=10; Fs=5; Ts=1/Fs; n=[-N:Ts:N]; xn=exp(-abs(n)); w=-4*pi:0.01:4*pi; X=xn*exp(-j*(n'*w)); subplot(211) plot(n,xn); title('x_a(t)时域波形'); xlabel('t/ms');ylabel('x_a(t)'); t ()a x t ()()15000s a f x t x n =以样本秒采样得到。()()11j x n X e ω画出及其频谱()()11000s a f x t x n =以样本秒采样得到。()() 11j x n X e ω画出及其频谱

axis([-10, 10, 0, 1]); subplot(212); plot(w/pi,abs(X)); title('x_a(t)频谱图'); xlabel('\omega/\pi');ylabel('X_a(e ^(j\omega))'); ind = find(X >=0.03*max(X))*0.01; eband = (max(ind) -min(ind)); fprintf('等效带宽为 %fKHZ\n',eband); 运行结果:

北邮dsp硬件实验报告

北京邮电大学 数字信号处理 硬件实验 学院: 班级: 学号: 姓名: 班内序号

实验一:常用指令实验 一、实验目的 1.熟悉DSP开发系统的连接 2.了解DSP开发系统的组成和结构和应用系统构成 3.熟悉常用C54X系列指令的用法(程序寻址,寄存器,I/O口, 定时器,中断控制)。 二、实验设备 计算机,CCS 2.0版软件,DSP仿真器,实验箱。 三、实验操作方法 1、系统连接 进行DSP实验之前,先必须连接好仿真器、实验箱及计算机,连接方法如下所示: 在硬件安装完成后,接通仿真器电源或启动计算机,此时,仿真盒上的“红色小灯”应点亮,否则DSP开发系统与计算机连接有问题。 2、运行CCS程序 先实验箱上电,然后启动CCS,此时仿真器上的“绿色小灯” 应点亮,并且CCS正常启动,表明系统连接正常;否则仿真器的连

接、JTAG接口或CCS相关设置存在问题,掉电,检查仿真器的连接、JTAG接口连接,或检查CCS相关设置是否正确。 四、实验步骤与内容 (一)简单指令程序运行实验 1、实验使用资源 实验通过实验箱上的XF指示灯观察程序运行结果 2、实验过程 启动CCS 2.0,并加载“exp01.out”;加载完毕后,单击“Run” 运行程序; 实验结果:可见XF灯以一定频率闪烁;单击“Halt”暂停程序运行,则XF灯停止闪烁,如再单击“Run”,则“XF”灯又开始闪烁;关闭所有窗口,本实验完毕。 源程序查看:用下拉菜单中Project/Open,打开“Exp01.pjt” 双击“Source”,双击“exp01.asm”可查看源程序。 源程序注释如下: .mmregs .global _main _main: stm #3000h,sp ssbx xf ;将XF置1 call delay ;调用延时子程序,延时

数字信处理上机作业终审稿)

数字信处理上机作业文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

数字信号处理上机作业 学院:电子工程学院 班级:021215 组员:实验一:信号、系统及系统响应 1、实验目的 (1) 熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系,加深对时域采样定理的理解。 (2) 熟悉时域离散系统的时域特性。 (3) 利用卷积方法观察分析系统的时域特性。 (4) 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法,利用序列的傅里叶变换对连续信号、离散信号及系统响应进行频域分析。 2、实验原理与方法 (1) 时域采样。 (2) LTI系统的输入输出关系。 3、实验内容及步骤 (1) 认真复习采样理论、离散信号与系统、线性卷积、序列的傅里叶变换及性质等有关内容,阅读本实验原理与方法。 (2) 编制实验用主程序及相应子程序。 ①信号产生子程序,用于产生实验中要用到的下列信号序列: a. xa(t)=A*e^-at *sin(Ω0t)u(t) b. 单位脉冲序列:xb(n)=δ(n) c. 矩形序列: xc(n)=RN(n), N=10 ②系统单位脉冲响应序列产生子程序。本实验要用到两种FIR系统。

a. ha(n)=R10(n); b. hb(n)=δ(n)+2.5δ(n-1)+2.5δ(n-2)+δ(n-3) ③有限长序列线性卷积子程序 用于完成两个给定长度的序列的卷积。可以直接调用MATLAB语言中的卷积函数conv。conv用于两个有限长度序列的卷积,它假定两个序列都从n=0 开始。调用格式如下:y=conv (x, h) 4、实验结果分析 ①分析采样序列的特性。 a. 取采样频率fs=1 kHz,,即T=1 ms。 b. 改变采样频率,fs=300 Hz,观察|X(e^jω)|的变化,并做记录(打印曲线);进一步降低采样频率,fs=200 Hz,观察频谱混叠是否明显存在,说明原因,并记录(打印)这时的|X(e^jω)|曲线。 程序代码如下: close all;clear all;clc; A=50; a=50*sqrt(2)*pi; m=50*sqrt(2)*pi; fs1=1000; fs2=300; fs3=200; T1=1/fs1; T2=1/fs2; T3=1/fs3;

数字信号处理上机实验答案完整版

数字信号处理上机实验 答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第十章上机实验 数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容,最好在学习理论的同时,做习题和上机实验。上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论,而且能锻炼初学者的独立解决问题的能力。本章在第二版的基础上编写了六个实验,前五个实验属基础理论实验,第六个属应用综合实验。 实验一系统响应及系统稳定性。 实验二时域采样与频域采样。 实验三用FFT对信号作频谱分析。 实验四 IIR数字滤波器设计及软件实现。 实验五 FIR数字滤波器设计与软件实现 实验六应用实验——数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用 任课教师根据教学进度,安排学生上机进行实验。建议自学的读者在学习完第一章后作实验一;在学习完第三、四章后作实验二和实验三;实验四IIR数字滤波器设计及软件实现在。学习完第六章进行;实验五在学习完第七章后进行。实验六综合实验在学习完第七章或者再后些进行;实验六为综合实验,在学习完本课程后再进行。 functiontstem(xn,yn) %时域序列绘图函数 %xn:信号数据序列,yn:绘图信号的纵坐标名称(字符串) n=0:length(xn)-1; stem(n,xn,'.');boxon xlabel('n');ylabel(yn); axis([0,n(end),min(xn),*max(xn)]) 实验一: 系统响应及系统稳定性 1.实验目的 (1)掌握求系统响应的方法。 (2)掌握时域离散系统的时域特性。 (3)分析、观察及检验系统的稳定性。 2.实验原理与方法 在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函数描述系统特性。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应,本实验仅在时域求解。在计算机上适合用递推法求差分方程的解,最简单的方法是采用MATLAB语言的工具箱函数filter函数。也可

DSP硬件实验报告北邮

北京邮电大学DSP硬件实验报告 学院: 电子工程学院 专业: 姓名: 学号: 班级:

实验一常用指令实验 一、实验目的 熟悉DSP开发系统的连接 了解DSP开发系统的组成和结构和应用系统构成 熟悉常用C54X系列指令的用法(程序寻址,寄存器,I/O口,定时器,中断控制)。 二、实验步骤与内容 (一)简单指令程序运行实验 源程序: ;File Name:exp01.asm ;the program is compiled at no autoinitialization mode --程序在非自动初始化模式下编译 .mmregs --(enter memory-mapped registers into the symbol table) --进入记忆映射注册进入符号表 .global _main --(identify one or more global(external)symbols)--定义一个或多个全局变量 _main: stm(累加器的低端存放到存储器映射寄存器中) #3000h,sp(堆栈指针寄存器);堆栈指针的首地址设为#3000h ssbx(状态寄存器位置位)xf ;状态寄存器位置位,灯亮 call (非条件调用,可选择延迟)delay(存储器延时) ;调用delay函数延时 rsbx(状态寄存器复位)xf ;状态寄存器位复位,灯灭 call delay ;调用delay函数延时 b (累加器)_main ;可选择延迟的无条件转移,循环执行 nop(无操作) nop ;delay .5 second delay: ;延迟0.5秒 stm 270fh,ar3 (辅助寄存器3) ;把地址存放到存储器映射寄存器中 loop1: stm 0f9h,ar4 (辅助寄存器4);把地址存放到存储器映射寄存器中 loop2: banz loop2,*ar4- ;AR4不为0时转移,指针地址减一

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档