数字信号处理实验报告
实验1 常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示
1.程序
(1) 单位抽样序列
1()0
n δ?=??
n n =≠ 如果()n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到()n k δ-即：
1()0
n k δ?-=??
n k n =≠
程序如下： N=20; k=9;
x=zeros(1,N); x(10)=1;
n=[k-9:N+k-10]; stem(n,x);
(2) 单位阶跃序列
1
()0u n ?=??
00n n ≥<
程序如下：
N=20;
x=ones(1,N); x(1:3)=0; n=[-3:N-4]; stem(n,x);
title('单位阶跃序列'); (3) 正弦序列
()sin(2/)x n A fn Fs π?=+ 程序如下：
N=50; n=0:N-1; A=1; f=50; Fs=f*N; fai=0.5*pi;
x=A*sin(2*pi*f*n/Fs+fai); stem(n,x);
(4) 复正弦序列
=
x n eω
()j n
程序如下：
N=50;
n=0:N-1;
w=2*pi/N;
x=exp(j*w*n);
plot(x,'*');
复指数序列0()()j n x n e σω+=或0()j n x n e ω=，它具有实部与虚部,0ω是复正弦的数字域频率。对第一种表示形式，可以写成
0000()(cos sin )cos sin n n n x n e n j n e n je n σσσωωωω=+=+。
如果用极坐标表示,则
0arg[()]()|()|jw n j x n n x n x n e e e σ==
|()|n x n e σ=,0arg[()]x n n ω=
若0n e σ<，则x (n )为衰减的复正弦,其实部和虚部分别为衰减振荡的正弦分量；若实部0n e σ>，则实部和虚部分别为增大的正弦分量；若0n e σ=，则实部和虚部分别为等幅振荡。本实验中使用的信号为0n e σ=时的情况，即等幅振荡信号。实验图示为极坐标下的复指数序列图。横坐标表示实部，纵坐标表示虚部。从图中明显看出，序列各点幅值相等，只有相角的周期性变化。
(5) 指数序列 ()n x n a =
程序如下：
N=50; a=1.1; n=0:N-1; x=a.^n;
plot(n,x,'*');
实验2 离散系统的差分方程、冲激响应和卷积分析
实验目的：加深对离散系统的差分方程、单位脉冲响应和卷积分析方法的理解。
实验原理：离散系统
其输入、输出关系可用以下差分方程描述：
输入信号分解为单位脉冲序列，。
记系统单位脉冲响应，则系统响应为如下的卷积计算式：
当时，h[n]是有限长度的（n：[0，M]），称
系统为FIR系统；反之，称系统为IIR系统。在MATLAB中，可以用函数
y=Filter(p,d,x)求解差分方程，也可以用函数y=Conv(x,h)计算卷积。
1．IIR的冲激响应和阶跃响应：
[]0.6[1]0.08[2][][1]
+-+-=--
y n y n y n x n x n
2．FIR的冲激响应和阶跃响应：
=-+-+-+-+-
y n x n x n x n x n x n
[]0.2{[1][2][3][4][5]}
1.程序
N=20;
p1=[1,-1];
d1=[1,0.6,0.08];
p2=[0,0.2,0.2,0.2,0.2,0.2];
d2=1;
delta=[1,zeros(1,N-1)];
u=ones(1,N);
labelx=0:N-1;
h1=filter(p1,d1,delta);
y1=filter(p1,d1,u);
h2=filter(p2,d2,delta);
y2=filter(p2,d2,u);
subplot(2,2,1);
stem(labelx,h1);
title('系统1单位冲激响应','fontsize',15);
subplot(2,2,2);
stem(labelx,y1);
title('系统1单位阶跃响应','fontsize',15);
subplot(2,2,3);
stem(labelx,h2);
title('系统2单位冲激响应','fontsize',15);
subplot(2,2,4);
stem(labelx,y2);
title('系统2单位阶跃响应','fontsize',15);
2.程序计算结果
计算结果精确到小数点后四位，只计算前20个点。
1）系统1
单位冲激响应：
1 -1.6 0.88 -0.4 0.1696 -0.0698 0.0283 -0.0114 0.0046 -0.0018 0.0007 -0.0003 0.0001 0 0 0 0 0 0 0
单位阶跃响应：
1 -0.6 0.28 -0.1
2 0.0496 -0.0202 0.0081 -0.003
3 0.0013 -0.0005 0.0002 -0.0001 0 0 0 0 0 0 0 0
2）系统2
单位冲激响应：
0 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
单位阶跃响应：
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1
3.两系统单位冲激响应和单位阶跃响应图形
4.理论计算结果
求取单位冲激响应时，()()x n n δ= 求取单位阶跃响应时，()()x n u n = 系统为因果系统，有()0,0y n n =<
1）对系统1：[]0.6[1]0.08[2][][1]y n y n y n x n x n +-+-=--， 单位冲激响应：
(0)0.6(1)0.08(2)(0)(1)1h y y x x =----+--= (1)0.6(0)0.08(1)(1)(0) 1.6h y y x x =---+-=- (2)0.6(1)0.08(0)(2)(1)0.88h y y x x =--+-= (3)0.6(2)0.08(1)(3)(2)0.4h y y x x =--+-=- (4)0.6(3)0.08(2)(4)(3)0.1696h y y x x =--+-=
单位阶跃响应：
(0)0.6(1)0.08(2)(0)(1)1y y y x x =----+--= (1)0.6(0)0.08(1)(1)(0)0.6y y y x x =---+-=- (2)0.6(1)0.08(0)(2)(1)0.28y y y x x =--+-= (3)0.6(2)0.08(1)(3)(2)0.12y y y x x =--+-=- (4)0.6(3)0.08(2)(4)(3)0.0496y y y x x =--+-=
2）对系统2：[]0.2{[1][2][3][4][5]}y n x n x n x n x n x n =-+-+-+-+- 单位冲激响应：
(0)0.2{(1)(2)(3)(4)(5)}0h x x x x x =-+-+-+-+-= (1)0.2{(0)(1)(2)(3)(4)}0.2h x x x x x =+-+-+-+-= (2)0.2{(1)(0)(1)(2)(3)}0.2h x x x x x =++-+-+-= (3)0.2{(2)(1)(0)(1)(2)}0.2h x x x x x =+++-+-= (4)0.2{(3)(2)(1)(0)(1)}0.2h x x x x x =++++-= (5)0.2{(4)(3)(2)(1)(0)}0.2h x x x x x =++++= (6)0.2{(5)(4)(3)(2)(1)}0h x x x x x =++++=
()0,6
=≥
h n n
单位阶跃响应：
y x x x x x
=-+-+-+-+-=
(0)0.2{(1)(2)(3)(4)(5)}0
y x x x x x
=+-+-+-+-=
(1)0.2{(0)(1)(2)(3)(4)}0.2
=++-+-+-=
y x x x x x
(2)0.2{(1)(0)(1)(2)(3)}0.4
=+++-+-=
(3)0.2{(2)(1)(0)(1)(2)}0.6
y x x x x x
=++++-=
y x x x x x
(4)0.2{(3)(2)(1)(0)(1)}0.8
=++++=
y x x x x x
(5)0.2{(4)(3)(2)(1)(0)}1
=≥
y n n
()1,5
对比理论计算结果和计算机程序计算结果，两者保持一致。对不同的系统，因其系统函数不同和收敛域不同，单位冲激响应和单位阶跃响也不同。
实验3 离散系统的频率响应分析和零、极点分布
求
12345
12345
0.05280.7970.12950.12950.7970.0528 ()
1 1.8007 2.4947 1.88210.95370.2336
z z z z z H z
z z z z z
-----
-----+++++ =
-+-+-
的零、极点和幅度频率响应。
1.程序
num=[0.0528,0.797,0.1295,0.1295,0.797,0.0528]; den=[1,-1.8107,2.4947,-1.8801,0.9537,-0.2336]; subplot(2,1,1);
zplane(num,den);
title('系统零极点图');
[h,w]=freqz(num,den,'whole');
h=abs(h);
subplot(2,1,2);
plot(w,h);
title('系统幅度频率响应');
实验4 离散信号的DTFT 和DFT
分别计算16点序列 150,16
5cos )(≤≤=n n n x π的16点和32点DFT ，绘出幅度
谱图形，并绘出该序列的DTFT 图形
1.程序
N1=16; n1=0:N1-1; N2=32; n2=0:N2-1; x=cos(5*pi*n1/16); x1=fft(x,N1); x2=fft(x,N2); subplot(2,2,1); stem(n1,abs(x1)); title('16点DFT 幅度谱图'); subplot(2,2,2); stem(n2,abs(x2)); title('32点DFT 幅度谱图'); num=x; den=1;
[h,w]=freqz(num,den,'whole'); subplot(2,2,3); plot(w,abs(h)); title('DTFT 幅度谱图'); subplot(2,2,4); plot(w,angle(h)*180/pi); title('DTFT 相位谱图');
3.讨论
若()x n 为N 点有限长序列，其DTFT 及DFT 分别是:
j j ()()n n X e x n e ωω∞
-=-∞
=
∑
，2j
()()nk N
n X k x n e
π∞
-=-∞
=
∑
显然,当2k N πω=
时，两者是相等的，这说明DFT 是对离散时间序列在频域以
2N
π
的整数倍频率上的抽样。即DFT 是对DTFT 的频率离散化的结果，从图中可以看出，实验结果与理论分析一致。从实验还可以看出：在时域内增加序列的长度(“补零”以增大周期)，相当于在频域序列进行插值。这也就是实验现象产生的原因。
实验5 FFT 算法的应用
(1)2N 点实数序列
??
????????-=+=n N n n N
n N n x 其它,012,...,2,1,0),192cos(21)72cos()(ππ N=64。用一个64点的复数FFT 程序，一次算出N n x DFT k X 2)]([)(=，并绘
出
)(k X 。
(2) 已知某序列
)
(n x 在单位圆上的N=64等分样点的Z 变换为
2/1
()(),0,1,2,...,6310.6k j k N
X z X k k e π-==
=-。用
N 点IFFT 程序计算
)]([)(_
k X IDFT n x =，绘出和)(_
n x 。
1.程序 1）N=64;
n=[0:2*N-1];
xn1=cos(2*pi/N*7*n)+1/2*cos(2*pi/N*19*n); xk1=fft(xn1); xk2=abs(xk1); stem(n,xk2); xlabel('k'); ylabel('x(k)')
2)
N=64;
n=[0:N-1];
xk=1./(1-0.8.*exp(-j*2*pi*n/N)); xn=fft(xk,N);
stem(n,xn);
xlabel('k');
ylabel('x(n)')
3.讨论
从2N点FFT结果可以看出，频域序列X(k)含有4条谱线，但事实上只对应有两个不同的频率（根据奈奎斯特采样定理，另外两条谱线没有实际意义），即f=7Hz和f=19Hz，但从图1中却观察到，|X(k)|在f=14Hz和f=38Hz处有不为零频谱分量，且为给出的离散时间信号x(n)所含的对应频率的两倍。另外，虽然序列x(n)总共有2N=128点，但实际上从n=64到127这N点是对上一个周期的重复，由于计算FFT时只需要一个完整周期的信号即可，而2N点的FFT用的序列x(n)在时域却有两个周期，因此出现了“频谱移动”的现象。从而实际的不为零的频率分量应为f=14/2=7Hz，f=38/2=19Hz。
实验6 基于MATLAB 的数字滤波器设计
利用MATLAB 编程设计一个数字带通滤波器，指标要求如下： 通带边缘频率：10.4P ωπ=，20.7P ωπ=，通带峰值起伏：][1dB p ≤α。 阻带边缘频率：πω3.01=S ，20.8S ωπ=，最小阻带衰减： ][40dB S ≥α。分别用IIR 和FIR 两种数字滤波器类型进行设计。给出IIR 数字滤波器参数和FIR 数字滤波器的冲激响应，绘出它们的幅度和相位频响曲线，讨论它们各自的实现形式和特点。
1.程序
1）IIR 滤波器设计
Wp1=0.4*pi; Wp2=0.7*pi; Ws1=0.3*pi; Ws2=0.8*pi; Wp=[Wp1 Wp2]; Ws=[Ws1,Ws2]; rp=1;rs=40; Fs=1;
[N,wn]=buttord(Wp/pi,Ws/pi,rp,rs); [b,a]=butter(N,Wp/pi); [H,w]=freqz(b,a,500,1000); subplot(2,1,1);
plot(w*2/Fs,20*log10(abs(H))); ylabel('模值') subplot(2,1,2);
plot(w*2/Fs,angle(H)*180/pi); ylabel('角度');
2）FIR滤波器设计
delta_w=Wp1-Ws1;
N=floor(6.2*pi/delta_w); Window=hann(N+1);
b=fir1(N,[0.4 0.7],Window); freqz(b,1);
3.讨论说明 1）实现形式
IIR 滤波器的形式
IIR 滤波器具有如下形式的系统函数：
()
()()
11
M
k
b z k Y z k H z N X z k a z k k -===--=∑∑ 其中存在k 使得0k a ≠
从上式中可以看出，IIR 滤波器输出不仅与输入有关，还与前N 项输出有关。
FIR 滤波器的形式
FIR 滤波器的系统函数为：
()0
M
k
H z b z k k -=
=∑
同样，从上式中可以看出，FIR 滤波器的输出只与输入有关。
2）特点
IIR 滤波器特点：
（1）h (n )无限长，极点位于有限z 平面（0z <<∞）任意位置； （2）和具有相同性能的FIR 滤波器相比，IIR 滤波器的阶次较低； （3）具有非线性相位，这一点从图中可以看出；
（4）递归结构实现，不能用FFT计算；
（5）可借用模拟滤波器丰富的公式和经验设计，这是IIR滤波器最大的优点；
（6）用于设计规格化的选频滤波器。
FIR滤波器特点：
（1）h(n)有限长，极点固定在原点；
（2）和具有相同性能的IIR滤波器相比，阶次高得多；
（3）可严格的线性相位，从图中可以观察到这一结论；
（4）一般采用非递归结构，但有时也采用零极点相互抵消的方式采用递归结构实现；
（5）可用FFT计算，设计借助于计算机；
（6）可设计各种幅频特性和相频特性的滤波器，可以从时域和频域设计（分别对应窗函数法和频率抽样设计法）。
词汇通关80天(分层版)第六周测试卷答案 一、单词拼写 1. straight 2. strong 3. target 4. technique 5. ticket 6. successful 7. surface 8. survived 9. table 10. tastes 11. term 12. themselves 13. theory 14. Though 15. tough 16. tour 17. trade 18. treatments 19. university 20. visit 二、完成句子 1. succeeded in 2. supplied the victims with 3. becomes tired of 4. suffered from 5. suggested offering 6. took down 7. Thanks to 8. can’t wait to see you 9. thinks about 10. get through 11. ahead of time 12. together with 13. get in touch with 14. ask for trouble 15. up and down 16. It is no use 17. take off 18. used to 19. lost their way 20. On the whole 三、单句语法填空 1. To support 2. cutting 3. strength 4. that 5. a 6. surprising 7. talked 8. is taught 9. to live 10. theirs 11. in 12. thoughtful 13. away 14. tough 15. to/towards 16. training 17. truth 18. understood 19. unless 20. until 四、单句改错 1. spent→spend; socially →social 2. who→whose 3. when→while 4. 去掉to 5. said→saying 6.在pity前加a; wrongly→wrong 7. writing→written; attract→attracts 8.在long前加a; visit→visiting 9.去掉about 10. who→whom 11. If→Whether 12.去掉my 13. wore→wearing; a→the 14.去掉第一个to; careful→carefully 15. waited 后加for; voices→voice 16. pay→paid, on→in 17. read→reading; theirs→their 18. usually→usual 19. on→in; him→himself 20. true→truth; 去掉the
题目：基于DSP的FFT程序设计的研究 作者届别 系别专业 指导老师职称 完成时间2013.06
内容摘要 快速傅里叶变(Fas Fourier Tranformation，FFT)是将一个大点数N的DFT分解为若干小点的D F T的组合。将用运算工作量明显降低，从而大大提高离散傅里叶变换(D F T) 的计算速度。因各个科学技术领域广泛的使用了FFT 技术它大大推动了信号处理技术的进步，现已成为数字信号处理强有力的工具，本论文将比较全面的叙述各种快速傅里叶变换算法原理、特点，并完成了基于MATLAB的实现。 关键词：频谱分析；数字信号处理；MATLAB；DSP281x
引言： 1965年，库利（J.W.Cooley）和图基（J.W.Tukey）在《计算数学》杂志上发表了“机器计算傅立叶级数的一种算法”的文章，这是一篇关于计算DFT的一种快速有效的计算方法的文章。它的思路建立在对DFT运算内在规律的认识之上。这篇文章的发表使DFT的计算量大大减少，并导致了许多计算方法的发现。这些算法统称为快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform），简称FFT，1984年，法国的杜哈梅尔（P.Dohamel）和霍尔曼（H.Hollmann）提出的分裂基快速算法，使运算效率进一步提高。FFT即为快速傅氏变换，是离散傅氏变换的快速算法，它是根据离散傅氏变换的奇、偶、虚、实等特性，对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。它对傅氏变换的理论并没有新的发现，但是对于在计算机系统或者说数字系统中应用离散傅立叶变换，可以说是进了一大步。 随着科学的进步，FFT算法的重要意义已经远远超过傅里叶分析本身的应用。FFT算法之所以快速，其根本原因在于原始变化矩阵的多余行，此特性也适用于傅里叶变换外的其他一些正交变换，例如，快速沃尔什变换、数论变换等等。在FFT的影响下，人们对于广义的快速正交变换进行了深入研究，使各种快速变换在数字信号处理中占据了重要地位。因此说FFT对数字信号处理技术的发展起了重大推动作用。 信号处理中和频谱分析最为密切的理论基础是傅立叶变换(Fouriertransform，FT)。快速傅立叶变换(FFT)和数字滤波是数字信号处理的基本内容。信号时域采样理论实现了信号时域的离散化，而离散傅里叶变换理论实现了频域离散化，因而开辟了数字技术在频域处理信号的新途径，推进了信号的频谱分析技术向更广的领域发展。 1.信号的频谱分析 如果信号频域是离散的，则信号在时域就表现为周期性的时间函数；相反信号在时域上是离散的，则该信号在频域必然表现为周期的频率函数。不难设想，一个离散周期序列，它一定具有既是周期又是离散的频谱。有限长序列的离散傅里叶变换和周期序列的离散傅里叶级数本质是一样的。因而有限长序列的离散傅里叶变换的定义为：x(n)和X(k)是一个有限长序列的离散傅里叶变换对。
2.1 clc close all; n=0:15; p=8;q=2; x=exp(-(n-p.^2/q; figure(1; subplot(3,1,1; stem(n,x; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=2'; xk1=fft(x,16; q=4; x=exp(-(n-p.^2/q; subplot(3,1,2; xk2=fft(x,16; stem(n,x; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=4'; q=8; x=exp(-(n-p.^2/q;
xk3=fft(x,16; subplot(3,1,3; stem(n,x; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=8';%时域特性figure(2; subplot(3,1,1; stem(n,abs(xk1; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=2'; subplot(3,1,2; stem(n,abs(xk2; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=4'; subplot(3,1,3; stem(n,abs(xk3; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=8';%频域特性%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%%%%%%%%% p=8;q=8; figure(3; subplot(3,1,1; stem(n,x; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=8';
xk1=fft(x,16; p=13; x=exp(-(n-p.^2/q; subplot(3,1,2; xk2=fft(x,16; stem(n,x; title('exp(-(n-p^2/q,p=13,q=8'; p=14; x=exp(-(n-p.^2/q; xk3=fft(x,16; subplot(3,1,3; stem(n,x; title('exp(-(n-p^2/q,p=14,q=8';%时域特性figure(4; subplot(3,1,1; stem(n,abs(xk1; title('exp(-(n-p^2/q,p=8,q=8'; subplot(3,1,2; stem(n,abs(xk2; title('exp(-(n-p^2/q,p=13,q=8'; subplot(3,1,3;
数字信号处理Matlab 实现实例 第１章离散时间信号与系统 例1-1 用MATLAB计算序列{-2 0 1 –1 3}和序列{1 2 0 -1}的离散卷积。 解 MATLAB程序如下： a=[-2 0 1 -1 3]; b=[1 2 0 -1]; c=conv(a,b); M=length(c)-1; n=0:1:M; stem(n,c); xlabel('n'); ylabel('幅度'); 图1.1给出了卷积结果的图形，求得的结果存放在数组c中为：{-2 -4 1 3 1 5 1 -3}。 例1-2 用MATLAB计算差分方程 当输入序列为时的输出结果。 解 MATLAB程序如下： N=41; a=[0.8 -0.44 0.36 0.22]; b=[1 0.7 -0.45 -0.6]; x=[1 zeros(1,N-1)];
k=0:1:N-1; y=filter(a,b,x); stem(k,y) xlabel('n');ylabel('幅度') 图 1.2 给出了该差分方程的前41个样点的输出，即该系统的单位脉冲响应。 例1-3 用MATLAB 计算例1-2差分方程 所对应的系统函数的DTFT 。 解 例1-2差分方程所对应的系统函数为： 123 123 0.80.440.360.02()10.70.450.6z z z H z z z z -------++= +-- 其DTFT 为 23230.80.440.360.02()10.70.450.6j j j j j j j e e e H e e e e ωωωω ωωω--------++= +-- 用MATLAB 计算的程序如下： k=256; num=[0.8 -0.44 0.36 0.02]; den=[1 0.7 -0.45 -0.6]; w=0:pi/k:pi; h=freqz(num,den,w); subplot(2,2,1); plot(w/pi,real(h));grid title('实部') xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度')
词汇通关80天(分层版)第三次月考卷 （Day 41-Day 60） 一、单词拼写根据句意和汉语提示补全单词。 1. Our children all go to the ____________ (本地的) school. 2. She ____________ (反应) surprisingly calmly to the news of his death. 3. As the ____________ (谚语) goes, “Don’t count your chickens before they’re hatched.” 4. Everything went according to ____________ (日程表). 5. There was a choice of four prizes, and the winner could ____________ (挑选) one of them. 6. They haven’t yet ____________ (决定下来) when the wedding is going to be. 7. He ____________ (假装) that he didn’t mind, but I knew that he did. 8. Travelling by train is still one of the safest methods of ____________ (交通方式). 9. North America has the world's best climate for ____________ (野生的）grapes. 10. A good teacher have to ____________ (调整) his/her methods to suit the needs of slower children. 11. We’re leaving early tomorrow morning, so you’d better ____________ (收拾行李) tonight. 12. Now that we have a baby, we ____________ (很少) get the chance to go to the cinema. 13. We had seats in the front row of the ____________ (剧院). 14. For more information about the speech contest, visit our ____________ (网站) at https://www.doczj.com/doc/8414944098.html,. 15. They have no children of their own, but they’re hoping to ____________ (收养). 16. The police only ____________ (追回) a very small percentage of stolen goods last time. 17. He ____________ (指引，教导) family members in nursing techniques. 18. He believes that all children are born with equal ____________ (智力). 19. What would you do if your parents or friends ____________ (误解) you? 20. Last night, I managed to return to the ____________ (小旅馆) cold, wet and hungry. 二、完成句子根据汉语提示完成英文句子。 1. The Kingdom of Italy formally ______________________________ (出现，形成，成立) on 17 March, 1861. 2. A bonus of up to 5 percent can be added to a pupil’s final exam marks ______________________________ (作为奖赏) for good handwriting. 3. He’s a good teacher, and he ______________________________ (对……非常有耐心) the slower pupils. 4. Fish ______________________________ (挣扎求生) when the water level drops in the lake. 5. How are we going to ______________________________ (使我们摆脱这次困境)?
实验一熟悉Matlab环境 一、实验目的 1.熟悉MATLAB的主要操作命令。 2.学会简单的矩阵输入和数据读写。 3.掌握简单的绘图命令。 4.用MATLAB编程并学会创建函数。 5.观察离散系统的频率响应。 二、实验内容 认真阅读本章附录，在MA TLAB环境下重新做一遍附录中的例子，体会各条命令的含义。在熟悉了MATLAB基本命令的基础上，完成以下实验。 上机实验内容： （1）数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1 2 3 4]，B=[3 4 5 6]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。 clear all; a=[1 2 3 4]; b=[3 4 5 6]; c=a+b; d=a-b; e=a.*b; f=a./b; g=a.^b; n=1:4; subplot(4,2,1);stem(n,a); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('A'); subplot(4,2,2);stem(n,b); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('B'); subplot(4,2,3);stem(n,c); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('C'); subplot(4,2,4);stem(n,d); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('D'); subplot(4,2,5);stem(n,e); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('E'); subplot(4,2,6);stem(n,f); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('F'); subplot(4,2,7);stem(n,g); xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('G'); （2）用MATLAB实现下列序列： a) x(n)=0.8n0≤n≤15 b) x(n)=e(0.2+3j)n0≤n≤15 c) x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15 d) 将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期。 e) 将c)中的x(n)扩展为以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期。 clear all; N=0:15; % a) x(n)=0.8n 0≤n≤15 xa=0.8.^N;
数字信号处理的步骤与注意事项，并编写1024个采样点的FFT C语言程序1. 数字信号处理 1.1 数字信号处理概述 数字信号处理是研究如何用数字或符号序列来表示信号以及如何对这些序列进行处理的一门学科。随着计算机技术的发展，数字信号处理技术得到了越来越广泛的应用，它已成为现代科学技术必不可少的工具。数字信号是数据序列，其处理实际上就是进行各种数学运算，如加、减、乘以及各种逻辑运算等等。因此，数字信号处理既可以是软件处理也可以是硬件处理。所谓软件处理，就是对所需要的运算编制程序，然后在计算机上实现，其处理灵活、方便。所谓硬件处理，就是用加法器、乘法器、延时器以及它们的各种组合来构成数字电路，以实现所需要的运算。硬件处理显然不如软件处理灵活方便，但能对数字信号进行实时处理。近年来日益广泛采用的各种数字信号处理器（如TI TMS320系列、Philps Trimedia系列等）可以认为是软硬件处理方式的结合，这种处理时用数字信号处理芯片以及存储器来组成硬件电路，所需要的运算靠特定的汇编语言编程来实现。因此，采用数字信号处理器既方便灵活，又能做到实时处理，所以数字信号处理器（DSP）已经越来越广泛地应用于包括通信在内的各个领域之中。 1.2 数字信号处理的优点 （1）精度高 数字系统的特性不因环境的变化而变化，计算精度是模拟系统所无法相比的，运算位数由8位提高到16位、32位、64位。 （2）可靠性高 模拟系统中各种参数受温度、环境影响较大，因而易出现感应、杂散效应，甚至会出现震荡等等；而数字系统受温度、环境影响较小。模拟信号受到干扰即产生失真，而数字信号由于只有两种状态，因此，所受的干扰只要在一定范围以内，就不会产生影响，这就是说，数字信号抗干扰能力强。另外，如果用数字信号进行传输，在中继站还可以再生。总的说来，信号的数字处理可靠性高。（3）灵活性强 可以通过改变数字信号系统的参数来改变系统的性能。数字信号的灵活性还表现在可以利用一套计算设备同时处理多路相互独立的信号，即所谓的“时分复用”，这在数字电话系统中是非常有用的技术。 （4）便于大规模集成化 数字部件具有高度的规范性，易于实现大规模集成化和大规模生产，数字系统体积小、重量轻。 （5）数字信号便于加密处理 由于数字信号实际上为数据序列，因此便于加密运算处理。
MATLAB中FFT的使用方法 说明：以下资源来源于《数字信号处理的MATLAB实现》万永革主编 一.调用方法 X=FFT(x)； X=FFT(x，N)； x=IFFT(X); x=IFFT(X,N) 用MATLAB进行谱分析时注意： （1）函数FFT返回值的数据结构具有对称性。 例： N=8; n=0:N-1; xn=[43267890]; Xk=fft(xn) → Xk= 39.0000-10.7782+6.2929i0-5.0000i 4.7782-7.7071i 5.0000 4.7782+7.7071i0+5.0000i-10.7782-6.2929i Xk与xn的维数相同，共有8个元素。Xk的第一个数对应于直流分量，即频率值为0。 （2）做FFT分析时，幅值大小与FFT选择的点数有关，但不影响分析结果。在IFFT时已经做了处理。要得到真实的振幅值的大小，只要将得到的变换后结果乘以2除以N即可。 二.FFT应用举例 例1：x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t)。采样频率fs=100Hz，分别绘制N=128、1024点幅频图。
clf; fs=100;N=128;%采样频率和数据点数 n=0:N-1;t=n/fs;%时间序列 x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);%信号 y=fft(x,N);%对信号进行快速Fourier变换 mag=abs(y);%求得Fourier变换后的振幅 f=n*fs/N;%频率序列 subplot(2,2,1),plot(f,mag);%绘出随频率变化的振幅 xlabel('频率/Hz'); ylabel('振幅');title('N=128');grid on; subplot(2,2,2),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2));%绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅xlabel('频率/Hz'); ylabel('振幅');title('N=128');grid on; %对信号采样数据为1024点的处理 fs=100;N=1024;n=0:N-1;t=n/fs; x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);%信号 y=fft(x,N);%对信号进行快速Fourier变换 mag=abs(y);%求取Fourier变换的振幅 f=n*fs/N; subplot(2,2,3),plot(f,mag);%绘出随频率变化的振幅 xlabel('频率/Hz'); ylabel('振幅');title('N=1024');grid on; subplot(2,2,4) plot(f(1:N/2),mag(1:N/2));%绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅 xlabel('频率/Hz'); ylabel('振幅');title('N=1024');grid on; 运行结果：
2020年高考英语考纲词汇通关第十五周测试卷(Day 71--Day 75) (全卷共四大题100小题。每小题1分，满分100分。请在40分钟内完成) 班级____________学号____________姓名____________得分____________ 一、单词拼写请根据句子的意思和汉语提示填入一个恰当的英语单词(注意形式)。共25小题，每小题1分，满分25分。 1. We are very _________(感激的) for your buying our products. 2. A _________(理论) is a formal idea or set of ideas that is intended to explain something. 3. _________(因此), too many cars will make energy supply more demanding. 4. The former is based on a _________(彻底的) understanding of knowledge one has acquired whereas the latter isn’t. 5. The little boy held his mother’s hand _________(紧紧地) for the rest of the day. 6. If you _________(容忍) a situation or person, you accept them although you do not particularly like them. 7. As far as I know, the _________(总共的/全部的) cost of taking the driving test in Chengdu is about 4,000 yuan at the present. 8. I was very _________(感动的) by his words and was ashamed of what my classmates had done to him. 9. Instead of being spoiled, children should do hard work to learn to cherish, and be sent to somewhere _________(艰苦的) to learn to be brave. 10. A _________(传统) is a custom or belief that has existed for a long time. 11. If something that someone has said or written is _________(翻译) from one language into another, it is said or written again in the second language. 12. To _________(运输) people or goods somewhere is to take them from one place to another in a vehicle. 13. If you _________(珍爱/珍惜) something that you have, you keep it or care for it carefully because it gives you great pleasure and you think it is very special. 14. As a student, it is very lucky to have a teacher full of love and care and _________(对待) you as a friend. 15. If you _________(信任) someone, you believe that they are honest and sincere and will not deliberately do anything to harm you. 16. It is exciting to visit different places. As you travel, you will see beautiful sceneries _________(典型的/特有的) of the region.
什么是数字信号处理？有哪些应用？ 利用数字计算机或专用数字硬件、对数字信号所进行的一切变换或按预定规则所进行的一切加工处理运算。 例如：滤波、检测、参数提取、频谱分析等。 对于DSP:狭义理解可为Digital Signal Processor 数字信号处理器。广义理解可为Digital Signal Processing 译为数字信号处理技术。在此我们讨论的DSP的概念是指广义的理解。 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。 信号处理的实质是对信号进行变换。 信号处理的目的是获取信号中包含的有用信息，并用更直观的方式进行表达。 DSP的应用几乎遍及电子学每一个领域。 ▲通用数字信号处理器：自适应滤波，卷积，相关，数字滤波，FFT, 希尔伯特变换，波形生成，窗函数等等。 ▲语音信号处理：语音增强、识别、合成、编码、信箱等，文字/语音转换 ▲图形/图像处理：三维动画，图象鉴别/增强/压缩/传输，机器人视觉等等图 ▲特殊应用数字信号处理：振动和噪声分析与处理，声纳和雷达信号处理， 通信信号处理, 地震信号分析与处理，汽车安全及全球定位，生物医学工程等等。 在医疗、军事、汽车等行业，以及通信市场、消费类电子产品等中具有广阔的市场前景。 数字信号处理系统的基本组成：前置预滤波器（PrF）、a/d变换器(ADC)、数字信号处理器(DSP)、d/a变换器(DAC)、模拟滤波器(PoF) 数字信号处理特点: 1.大量的实时计算（FIR IIR FFT）， 2.数据具有高度重复（乘积和操作在滤波、卷积和FFT中等常见） 数字信号处理技术的意义、内容 数字信号处理技术是指数字信号处理理论的应用实现技术，它以数字信号处理理论、硬件技术、软件技术为基础和组成，研究数字信号处理算法及其实现方法。 意义： 在21世纪，数字信号处理是影响科学和工程最强大的技术之一 它是科研人员和工程师必须掌握的一门技巧 DSP芯片及其特点 ▲采用哈佛结构体系：独立的程序和数据总线，一个机器周期可同时进行程序读出和数据存取。对应的：冯·诺依曼结构。 ▲采用流水线技术： ▲硬件乘法器：具有硬件连线的高速“与或”运算器 ▲多处理单元：DSP内部包含多个处理单元。 ▲特殊的DSP指令：指令具有多功能，一条指令完成多个动作；如：倒位序指令等 ▲丰富的外设▲功耗低：一般DSP芯片功耗为0.5～4W。采用低功耗技术的DSP芯片只有0.1W/3.3V、1.6V （电池供电） DSP芯片的类别和使用选择 ▲按特性分：以工作时钟和指令类型为指标分类▲按用途分：通用型、专用型DSP芯片 ▲按数据格式分：定点、浮点各厂家还根据DSP芯片的CPU结构和性能将产品分成若干系列。 TI公司的TMS320系列DSP芯片是目前最有影响、最为成功的数字信号处理器，其产品销量一直处于领先地位，公认为世界DSP霸主。 ?目前市场上的DSP芯片有： ?美国德州仪器公司(TI):TMS320CX系列占有90%
数字信号处理实验实验一离散时间信号与系统及MA TLAB实现 1.单位冲激信号： n = -5:5; x = (n==0); subplot(122); stem(n, x); 2.单位阶跃信号： x=zeros(1,11); n0=0; n1=-5; n2=5; n = n1:n2; x(:,n+6) = ((n-n0)>=0); stem(n,x); 3.正弦序列： n = 0:1/3200:1/100; x=3*sin(200*pi*n+1.2); stem(n,x); 4.指数序列 n = 0:1/2:10; x1= 3*(0.7.^n); x2=3*exp((0.7+j*314)*n); subplot(221); stem(n,x1); subplot(222); stem(n,x2); 5.信号延迟 n=0:20; Y1=sin(100*n); Y2=sin(100*(n-3)); subplot(221); stem(n,Y1); subplot(222); stem(n,Y2);
6.信号相加 X1=[2 0.5 0.9 1 0 0 0 0]; X2=[0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7]; X=X1+X2; stem(X); 7.信号翻转 X1=[2 0.5 0.9 1]; n=1:4; X2=X1(5-n); subplot(221); stem(n,X1); subplot(222); stem(n,X2); 8.用MATLAB计算序列{-2 0 1 –1 3}和序列{1 2 0 -1}的离散卷积。a=[-2 0 1 -1 3]; b=[1 2 0 -1]; c=conv(a,b); M=length(c)-1; n=0:1:M; stem(n,c); xlabel('n'); ylabel('幅度'); 9．用MA TLAB计算差分方程 当输入序列为时的输出结果。 N=41; a=[0.8 -0.44 0.36 0.22]; b=[1 0.7 -0.45 -0.6]; x=[1 zeros(1,N-1)]; k=0:1:N-1; y=filter(a,b,x); stem(k,y) xlabel('n'); ylabel('幅度') 10.冲激响应impz N=64; a=[0.8 -0.44 0.36 0.22];
实验一 基于Matlab 的数字信号处理基本操作 一、 实验目的：学会运用MA TLAB 表示的常用离散时间信号；学会运用MA TLAB 实现离 散时间信号的基本运算。 二、 实验仪器：电脑一台，MATLAB6.5或更高级版本软件一套。 三、 实验内容： （一） 离散时间信号在MATLAB 中的表示 离散时间信号是指在离散时刻才有定义的信号，简称离散信号，或者序列。离散序列通常用)(n x 来表示，自变量必须是整数。 离散时间信号的波形绘制在MATLAB 中一般用stem 函数。stem 函数的基本用法和plot 函数一样，它绘制的波形图的每个样本点上有一个小圆圈，默认是空心的。如果要实心，需使用参数“fill ”、“filled ”，或者参数“.”。由于MATLAB 中矩阵元素的个数有限，所以MA TLAB 只能表示一定时间范围内有限长度的序列；而对于无限序列，也只能在一定时间范围内表示出来。类似于连续时间信号，离散时间信号也有一些典型的离散时间信号。 1. 单位取样序列 单位取样序列)(n δ，也称为单位冲激序列，定义为 ) 0() 0(0 1)(≠=?? ?=n n n δ 要注意，单位冲激序列不是单位冲激函数的简单离散抽样，它在n =0处是取确定的值1。在MATLAB 中，冲激序列可以通过编写以下的impDT .m 文件来实现，即 function y=impDT(n) y=(n==0); %当参数为0时冲激为1,否则为0 调用该函数时n 必须为整数或整数向量。 【实例1-1】 利用MATLAB 的impDT 函数绘出单位冲激序列的波形图。 解：MATLAB 源程序为 >>n=-3:3; >>x=impDT(n); >>stem(n,x,'fill'),xlabel('n'),grid on >>title('单位冲激序列') >>axis([-3 3 -0.1 1.1]) 程序运行结果如图1-1所示。 图1-1 单位冲激序列
词汇通关80天(分层版)第三周测试卷 （Day 11-Day15） 一、单词拼写根据句意和首字母补全单词。 1. Lily invited Tom to her party, but he turned down her i_________. 2.As the saying goes, f_________ is the mother of success. 3. Events in the early childhood often help to f________ our personalities in later life. 4. Before getting a job, you usually need to attend an i________ possibly arranged by your future employer. 5. Don’t always depend on your parents. It’s high time you lived an i________ life. 6. However busy we are, we should not i________ to do sports regularly. 7. Taking drugs is i________ for the reason that it goes against the law. 8. I always share my deepest f________ and thoughts with my close friends. 9. He is a very honest man who never tells a l _________ to anyone. 10. The f___________ of a fridge is to keep the fresh fruit and meat longer. 11. As the saying goes, no pains, no g___________. 12. A l________ is a place where there are a variety of books about different subjects for readers to choose from or read for free. 13. There is a g___________ gap between the grandparents and their grandchildren. 14. The boy felt g___________ for treating his parents in such a rude manner. 15. It is high time the headmaster lightened the h___________ burden of children. 16. The helicopter is flying at the h___________ of 8,000 meters above the globe. 17. To improve your l________ of writing an essay, pay attention to some skills. 18. If you want to get more i________, you can surf the Internet for our website. 19. Give us a brief i________ of you so that we all know more about you. 20. Pass me a bottle of orange j________, please. I’m rather thirsty. 二、完成句子根据汉语提示完成英语句子。 1. __________________ (缺少时间), they didn’t finish the task as planned. 2.I desire to _____________________ (邀请你开一个讲座) on how to get rid of stress for the senior three students of our school. 3.He _________________________________ (极有可能不来了) this evening. 4. I was about to go to bed when someone _____________________________ (在敲门). 5. I ________________________ (渐渐熟悉) the life in the U.S.A, and made rapid progress in study. 6.However, we ________________________ (面对很多困难)when we study abroad, homesickness, __________________(例如). 7. It’s not that difficult. ________________________（实际上）, it’s quiet easy. 8. The reasons why people think highly of education can be listed _______________________（如下）. 9. They are looking forward to ________________(收到父母的来信). 10. There’s no need to ________________ (对……太严格) yourself—you did the best you could. 11. She ___________________________________ (碰巧) be out when we called. 12. ________________________ (我想出一个好主意) suddenly at the last moment. 13. After hearing the funny story, all of us _____________________ (忍不住大笑了起来). 14. It is rather difficult for an old man to _______________________ (赶上) the times. 15. The headmaster asked us to ________________________ (上交) the questionnaires on time. 16. I ________________________ (不知道) why he gave up such a golden chance. 17. All the presents ________________________ (为孩子们准备的). 18. We should focus on what’s right _______________________ (而不是) complaining about what’s wrong. 19. All the teachers and students are welcome to ___________ (参加) the party to be held. 20. Health experts advise us that we’d better _______________ (远离) junk foods. 三、单句语法填空在空白处填入适当的内容（1个单词）或括号内单词的正确形式。 1. Please remember to inform me _______ any change that you make. 2. As he got older, he was more and more ________ (forget).