数字信号处理米特拉第四版实验六答案
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数字信号处理实验答案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MA TLAB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。
数字信号处理实验答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】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MATLAB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≤n≤15b) x(n)=e+3j)n 0≤n≤15c) x(n)=3cosπn+π)+2sinπn+π) 0≤n≤15(n)=x(n+16),绘出四个周期。
实验报告实验名称______________________课程名称院系部: 专业班级:学生姓名:学号:同组人:实验台号:指导教师:成绩:实验日期:华北电力大学(北京)一:实验目的及要求应用离散傅里叶变换DFT 分析模拟信号x(t)的频谱,深刻理解利用DFT 分析模拟信号频谱的原理、分析过程中出现的现象及解决方法。
二:实验仪器三:实验原理连续周期信号相对于离散周期信号,连续非周期信号相对于离散非周期信号,都可以通过时域抽样定理建立相互关系。
因此,在离散信号的DFT 分析方法基础上,增加时域抽样的步骤,就可以实现连续信号的DFT 分析。
利用DFT 计算连续周期信号的频谱分析步骤为:(1) 确定周期信号的基本周期T0;(2) 计算一个周期内的抽样点数N 。
若周期信号的最高次谐频为p 次谐波pw0 ,则频谱中有2p+1根谱线;若周期信号的频谱无限宽,则认为集中信号90%以上(或根据工程允许而定)能量的前(p+1)次谐波为近似的频谱范围,其余谐波忽略不计。
取N>=2p+1; (3) 对连续周期信号以抽样间隔T= T0 /N 进行抽样,得到x[k] ; (4) 利用FFT 函数对x[k]作N 点FFT 运算,得到X[m]; (5) 最后求得连续周期信号的频谱为X(nw0)=X[m]/N 。
利用DFT 计算连续非周期信号x(t) 的频谱分析步骤为:(1)根据时域抽样定理,确定时域抽样间隔T ,得到离散序列x[k]; (2) 确定信号截短的长度M 及窗函数的类型,得到有限长M 点 离散序列xM[k]=x[k]w[k];(3) 确定频域抽样点数N ,要求N>=M ;(4) 利用FFT 函数进行N 点FFT 计算得到N 点的X[m]; (5由X[m]可得连续信号频谱X(jw)样点的近似值 。
)(~t x四:实验步骤第一:实验内容1. 利用FFT分析信号)t=的频谱。
ux t-e(2t()(1) 确定DFT计算的各参数(抽样间隔,截短长度,频谱分辨率等);(2) 比较理论值与计算值,分析误差原因,提出改善误差的措施。
数字信号处理参考答案《解答题及分析题》一、解释下列名词:(1)DSP: 数字信号处理或者数字信号处理芯片;(2)MIPS: 每秒执行百万条指令 ;(3)MOPS: 每秒执行百万条操作 ;(4)FFT: 快速傅里叶变换 ;(5)MAC 时间: 完成一次乘法和一次加法的时间 ;(6)指令周期:执行一条指令所需要的时间,单位通常为(ns );(7)BOPS:每秒执行十亿次操作;(8)MFLOPS :每秒执行百万次浮点操作;(9)TMS320C54X :TI 公司的54系列定点DSP 芯片;(10)ADSP21XX:AD :公司的21系列定点DSP 芯片;二、已知)()()]([n x n g n x T =判断系统是否为:① 因果系统;② 稳定系统;③ 线性系统;④ 移不变系统解:(1)求解系统的单位取样响应)(n h令)()(n n x δ=,则系统的单位取样响应)()()(n n g n h δ=① 当0<n 时,0)(=n h ,系统为因果系统;②0)(=∑+∞-∞=n n h ,是稳定系统; ③ 设)()()(),()()(2211n g n x n y n g n x n y ==由于)()()()([)(2121n by n ay n bx n ax T n y +=+=,④ 由于)()]([),()()(k n y k n X T k n g k n x k n y -≠---=-而, 因此,系统为移变系统。
其余几个题的判断方法与这个相同,略。
三、画方框图说明DSP 系统的设计步骤。
设计步骤:(1)根据实际问题的要求写出任务书确定设计目标;(2)算法研究并确定系统的性能指标;(3)选择DSP 芯片和外围芯片;(4)完成系统的硬件设计和软件设计;(5)完成系统的硬件仿真和软件调试;(6)系统集成和测试。
四、以TMS320C5402为例,说明一个典型的DSP 实时数字信号处理系统通常有哪些部分组成?画出系统组成的方框图。