DSP实验报告
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dsp原理与应用实验报告总结DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理是利用数字技术对信号进行处理和分析的一种方法。
在本次实验中,我们探索了DSP的原理和应用,并进行了一系列实验以验证其在实际应用中的效果。
以下是对实验结果的总结与分析。
实验一:数字滤波器设计与性能测试在本实验中,我们设计了数字滤波器,并通过性能测试来评估其滤波效果。
通过对不同类型的滤波器进行设计和实现,我们了解到数字滤波器在信号处理中的重要性和应用。
实验二:数字信号调制与解调本实验旨在通过数字信号调制与解调的过程,了解数字信号的传输原理与方法。
通过模拟调制与解调过程,我们成功实现了数字信号的传输与还原,验证了调制与解调的可行性。
实验三:数字信号的傅里叶变换与频谱分析傅里叶变换是一种重要的信号分析方法,可以将信号从时域转换到频域,揭示信号的频谱特性。
本实验中,我们学习了傅里叶变换的原理,并通过实验掌握了频谱分析的方法与技巧。
实验四:数字信号的陷波滤波与去噪处理陷波滤波是一种常用的去除特定频率噪声的方法,本实验中我们学习了数字信号的陷波滤波原理,并通过实验验证了其在去噪处理中的有效性。
实验五:DSP在音频处理中的应用音频处理是DSP的一个重要应用领域,本实验中我们探索了DSP在音频处理中的应用。
通过实验,我们成功实现了音频信号的降噪、均衡和混响处理,并对其效果进行了评估。
实验六:DSP在图像处理中的应用图像处理是另一个重要的DSP应用领域,本实验中我们了解了DSP在图像处理中的一些基本原理和方法。
通过实验,我们实现了图像的滤波、边缘检测和图像增强等处理,并观察到了不同算法对图像质量的影响。
通过以上一系列实验,我们深入了解了DSP的原理与应用,并对不同领域下的信号处理方法有了更深刻的认识。
本次实验不仅加深了我们对数字信号处理的理解,也为日后在相关领域的研究与实践提供了基础。
通过实验的结果和总结,我们可以得出结论:DSP作为一种数字信号处理的方法,具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
DSP第六、七次实验报告1. 实验目的:(1)进一步熟悉Matlab实验环境和语言。
(2)熟悉各种滤波器的结构及Matlab实现语言。
(3)掌握用冲击响应不变法和双线性变换法设计IIR滤波器的方法。
(4)掌握用窗函数法和频率抽样法设计FIR滤波器的方法。
2. 实验内容及总结:1.滤波器结构:(1)IIR滤波器各种结构1、直接型结构例如直接型滤波器系统函数, 则有系数向量a=[1,a1,a2,a3],b=[b0,b1,b2], 利用:Y=filter[b,a,x]求信号x(n)通过此滤波器的输出。
2、由系统函数或差分方程求系统的二阶分式(含一阶分式)的级联结构将例如的系统函数重写为二阶分式节的级联型, 利用:[sos,G]=tf2sos(b,a)3、由二阶分式的级联结构转换成系统函数的直接结构是第二步的逆运算, 调用函数:[b,a] = sos2tf(sos)可以求得系数向量a,b, 从而得到H(z)4、由系统函数求部分分式展开(留数及其极点计算)即求z反变换的部分分式展开法, 利用:[r,p,c]=residuez(b,a)其中极点为p, 留数为r, 直接项系数为c。
5、由r,p,c求系统函数即第4步的逆运算, 利用:[b,a]=residuez(r,p,c)6、由直接型结构转换为并联型结构需开发函数:[C,B,A]=tf2par(b,a)其中, b,a为直接型的系数向量, C,B,A为并联型实系数向量, 基本思想是: 1.反复调用[r,p,c]=residuez(b,a)求出极点及留数;2.利用cplxpair函数把极点、留数对按复共轭极点-留数对, 实极点-留数对的顺序排列;3.开发cplxcomp函数, 保证极点和留数相互对应;4.调用[b,a]=residuez(r,p,c)计算并联二阶节的分子分母。
7、由并联型结构转换成直接型结构开发函数:[b,a]=par2tf(C,B,A)为[C,B,A]=tf2par(b,a)的逆函数。
竭诚为您提供优质文档/双击可除dsp数据存取实验报告篇一:Dsp实验一数据存取实验《Dsp技术》课程实验报告学生姓名:所在班级:指导教师:记分及评价:一、实验名称Dsp数据存取实验二、实验目的(1)掌握Tms320F2812程序空间的分配(2)掌握Tms320F2812数据控件的分配三、实验内容(3)往0x003F9020地址开始的八个存储单元依次写入0-8的八个数(4)读取0x003F9020地址开始的八个存储单元内容并写入0x003F9028地址开始的八个存储单元内。
(5)从0x003F9020开始的八个存储单元的内容依次与0x003F9020地址开始的八个存储单元相乘,运算结果存入0x003F9000开始的八个存储单元内。
(6)从0x003F9020开始的八个存储单元的内容依次与0x003F9020地址开始的八个存储内容相加,运算结果依次存入0x003F9038地址开始的八个存储单元内。
四、实验程序与结果分析程序和结果如图1:图1结果voidmain(void){inti;volatileunsignedint*room=(volatileunsignedint*)0x3f 9020;volatileunsignedint*room2=(volatileunsignedint*)0x3 f902F;volatileunsignedint*room3=(volatileunsignedint*)0x3 f9030;volatileunsignedint*room4=(volatileunsignedint*)0x3 f903F;//Initializesystemcontrol://pLL,watchDog,enableperipheralclocksInitsysctrl();//DisablecpuinterruptsDInT;//Disablecpuinterruptsandclearallcpuinterruptflags: IeR=0x0000;IFR=0x0000;/*将0xAAAA写入从数据空间的地址0x3f9020开始的8个单元中*/for(i=0;i {*room=0x0000+i;room++;}/*从0x3f9020开始的8个空间读出数据依次写入从0x3f9028开始的8个单元中*/for(i=0;i {*room2=*(room-1);room--;room2--;}room2++;for(i=0;i {*room3=((*room)*(*room2));//0x003F9028开始的八个存储单元的内容依次与0x003F9030地址开始的八个存储单元相乘room++;room2++;room3++;}room--;room2--;for(i=0;i {*room4=((*room)+(*room2));//0x003F9028开始的八个存储单元的内容依次与0x003F9038地址开始的八个存储内容相加room--;room2--;room4--;}}五、小结通过本次实验,我学会了Tms320F2812的寻址方式,明白了试验箱扩展存储器空间的寻址方法以及ccs修改、填充Dsp内存单元的方法,加深了对于ccs2000软件的应用,为接下来的实验提供良好的帮助。
DSP硬件实验报告学院:班级:姓名:学号: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,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,EXPIII+试验箱。
三、实验步骤与内容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:(1)、上电复位:在硬件安装完成后,确认安装正确、各实验部件及电源连接正确后,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:先给实验箱上电,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。
2、实验操作:(1)、拨码开关设置实验箱的拨码开关SW2.4置OFF (54x 的译码有效); 54x CPU 板的跳线J2的1、2短接(HPI 8位模式); SW1的2、6置ON ,其余置OFF (HPI 使能;DSP 工作微处理器方式;CPU_CS=0); SW2全部置ON (FLASH 工作在数据空间,LED 灯D5的工作状态处于灭状态);(2)、运行实验程序 启动CCS 2.0,点击File Load Program... 并加载“exp01.out ”;加载完毕后,单击“Run ”运行程序;(3)、观察实验现象实验结果: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;四、流程图五、实验代码二、资料存储实验一、实验目的:1、掌握TMS320C54的程序空间的分配,2、掌握TMS320C54的数据空间的分配,3、操作其数据空间的指令二、实验设备计算机,CCS3.3,DSP仿真器,EXPIII+试验箱三、实验步骤与内容1、实验使用资源介绍本实验指导书是以TMS32OVC5410为例,介绍相关的内部和外部内存资源。
DSP实验报告⼀、综合实验内容和要求1. 实验⽬的(1) 学习掌握CCS3.3编译器的使⽤;(2) 通过实验学习掌握TMS320F28335的GPIO ,浮点计算; (3) 学习并掌握A/D 模块的使⽤⽅法;(4) 学习并掌握中断⽅式和查询⽅式的串⼝通信; (5) 学习并掌握28335DSP 的定时器相关的设置与运⽤; (6) 学习信号时域分析的⽅法,了解相关波形参数的计算⽅法; (7) 了解数字滤波的⼀些基本⽅法; (8) 学习数码管的驱动及运⽤。
(9) 学习MATLAB 串⼝以及画图的运⽤。
2. 实验设计内容与要求:(1) 对给定的周期波形信号采⽤TI 公司的TMS320F28335DSP ,利⽤试验箱上的相关资源计算出波形的周期T ,波形的有效值rms V ,平均值avg V 。
其中,有效值和平均值的计算公式(数字量的离散公式)如下:rms V =1()NavgiV u i N=∑式中N 为⼀个周期采样点数,()u i 为采样序列中的第i 个采样点。
(2) 通过算法计算出波形的有效值和平均值,利⽤串⼝通信把测得的数据发送到串⼝助⼿查看,或者在MATLAB 上编写上位机程序,把发送的数据在MATLAB 上画出来。
(3) 把测得的数据实时显⽰在数码管上。
⼆、硬件电路图1为试验系统的硬件图,硬件电路主要包括TMS320F28335DSP 实验箱,SEED-XDS510仿真器,数码管,SCI,信号发⽣器,电脑,串⼝线等。
图1 硬件电路图三、实验原理本试验主要是通过程序去测量⼀个周期波形的有效值、平均值、峰值等相关参数。
计算离散数据的有效值可⽤公式rms V =平均值可⽤公式1()N avgiV u i N=∑。
所以⾸先需要测出波形的周期,然后确定每个周期需要采样的点数N ,最后去计算平均值和有效值。
v mv 1图2 理想输⼊采样波形如图2所⽰为⼀个正弦输⼊波形,m V 为输⼊波形的峰值,1V 是介于0~ m V 的⼀个值。
实验一: 闪灯实验熟悉DSP 软硬件测试系统实验目的1.了解SHARC 系列高性能数字信号处理器的程序开发过程和编程语言;2.熟悉集成开发工具VisualDSP++, 学会使用VisualDSP++进行SHARC 系列ADSP 的程序开发、编译与调试;3.掌握SHARC 系列ADSP 的程序加载设计和加载过程。
实验内容利用波形产生信号板, 结合FPGA 编程技术和程序编程器, 编写测试ADSP21065L 和FPGA 之间硬件连接的应用程序, 同时完成应用程序的加载和脱机操作, 在信号指示灯“HL2”上产生可调周期的脉冲信号, “点亮”与“熄灭”指示灯HL2。
实验要求通过DSP 编程, 在其FLAG11引脚上模拟如下波形的周期信号:要求:(1) 500H T ms >,500L T ms >. (2) 并用示波器查看波形, 测量信号周期。
实验步骤1. 熟悉电路图, 清楚波形产生电路板ADSP21065L 与可编程FPGA 器件之间的连接关系;2. 编写FPGA 程序。
在FPGA 内部将ADSP21065L 的标志引脚FLAG11(引脚号26)设置为输出, 作为FPGA 的输入信号, 在FPGA 内部编程将该信号直接输出在发FPGA 的37引脚号上, 设置37引脚为输出信号, 驱动板上的HL2 LED 指示灯;3. 启动VisualDsp++4.5,选择project 工程选项菜单, 创建一个名称为Test.dpj 的工程文件, 选择处理器的型号为ADSP-21065L ;4.弹出一个对话框, 选择是否需要加入VDSP kernel ,选择“NO ”;5. 在工程中加入以下参考源文件:\exp1\test(boot)\ boot1.asm 和boot1.ldf 6.编译, 链接调试, 生成可执行文件。
7.运行程序, 可以看到波形发生电路板上的指示灯“HL2”不断闪动。
8. 利用示波器观测系统时钟,并测量产生信号的波形和周期。
DSP实验报告(二)实验二应用FFT对信号进行频谱分析一、实验目的1、在理论学习的基础上,通过本次实验,加深对快速傅里叶变换的理解,熟悉FFT算法及其程序的编写。
2、熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。
3、了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题,以便在实际中正确应用FFT。
二、实验原理与方法①一个连续信号的频谱可以用它的傅立叶变换表示为+ Xa(jW)=-jWtx(t)edtòa-如果对该信号进行理想采样,可以得到采样序列x(n)=xa(nT)同样可以对该序列进行z变换,其中T为采样周期X(z)=+ x(n)z-n+ -令z为ejw,则序列的傅立叶变换X(ejw)=x(n)ejwn-其中ω为数字频率,它和模拟域频率的关系为w=WT=W/fs式中的是采样频率。
上式说明数字频率是模拟频率对采样率的归一化。
同模拟域的情况相似。
数字频率代表了序列值变化的速率,而序列的傅立叶变换称为序列的频谱。
序列的傅立叶变换和对应的采样信号频谱具有下式的对应关系。
1X(e)=Tjw+ - w-2pXa(j)T即序列的频谱是采样信号频谱的周期延拓。
从式可以看出,只要分析采样序列的谱,就可以得到相应的连续信号的频谱。
注意:这里的信号必须是带限信号,采样也必须满足Nyquist定理。
在各种信号序列中,有限长序列在数字信号处理中占有很重要的地位。
无限长的序列也往往可以用有限长序列来逼近。
有限长的序列可以使用离散傅立叶变换。
当序列的长度是N时,定义离散傅立叶变换为:X(k)=DFT[x(n)]=其中W=e2pj-NN-1n=0WNkn它的反变换定义为:1x(n)=IDFT[X(k)]=N根据式和,则有N-1n=0X(k)WNknX(z)|z=Wnk=NN-1n=0x(n)WNnk=DFT[x(n)]j2pN可以得到X(k)2pk的点,就NN是将单位圆进行N等分以后第k个点。
所以,X(k)是z变换在单位圆上的等距采样,或者说是序列傅立叶变换的等距采样。
DSP实验报告一引言本实验旨在通过实际操作,探索数字信号处理(DSP)的基本概念和技术。
DSP是一种通过数字计算来处理连续时间信号的技术,被广泛应用于音频处理、图像处理、通信系统等领域。
本实验将重点介绍数字信号的采样、量化和离散化过程,并通过实际编程实现。
实验过程1. 信号的采样1.1 信号的定义在DSP领域,信号是指随着时间变化的某种物理量,可以是声音、图像等。
我们首先需要定义一个连续的信号,用于采样和处理。
在本次实验中,我们选择了一个简单的正弦信号作为示例:x(t) = A \\sin(2\\pi f t)其中,A表示幅值,f表示频率,t表示时间。
1.2 采样过程为了将连续信号转换为离散信号,我们需要对信号进行采样。
采样是指在一定时间间隔内对连续信号进行测量。
我们可以通过模拟采样器来模拟采样过程。
在本实验中,我们选择了采样频率为100Hz,即每秒采样100次。
使用Python编程实现采样过程:import numpy as np# 信号参数设置A =1f =10# 采样频率设置fs =100# 采样点数设置N =100# 生成时间序列t = np.arange(N) / fs# 生成采样信号x = A * np.sin(2* np.pi * f * t)上述代码中,我们通过调整A和f的值来模拟不同的信号。
生成的信号将存储在x变量中,可以用于后续处理。
2. 信号的量化2.1 量化过程量化是指将连续信号的幅值转换为离散的数值。
在实际应用中,我们通常使用有限位数来表示信号的幅值。
常用的量化方式有线性量化和非线性量化。
在本实验中,我们选择了线性量化方式。
具体的量化过程可以通过下列Python代码实现:import math# 量化位数设置bits =8# 量化步长计算step_size =2* A / (2** bits -1)# 信号的量化x_quantized = np.round(x / step_size) * step_size上述代码中,我们通过调整bits的值来控制量化位数。
实验报告实验名称_采样、系统性质及滤波__数字滤波器的频率响应和样本处理算法实现加窗和离散傅氏变换__数字滤波器设计_____课程名称数字信号处理A(双语)班级学号______姓名_____ ______开课时间 2011/2012学年,第二学期实验一 采样、系统性质及滤波一、实验目的和任务(1)熟悉MA TLAB 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)观察采样引起的混叠。
(6)判别离散时间系统的时不变性。
(7)卷积计算 二、实验内容:A 、观察采样引起的混叠设模拟信号为)3sin()2sin(4)5cos()(t t t t x πππ⋅+=,t 的单位为毫秒(ms)。
1. 设采样频率为3kHz ,确定与)(t x 混叠的采样重建信号)(t x a 。
解:)cos(2)5cos()(t t t x ππ+-= 时,kHz f kHz f 5.0,5.221==当采样频率为3kHz 时, k H z f k H z f a 5.0,5.0-2a 1== t t x a π2c o s )(=2. 画出)(t x 和)(t x a 在)(60ms t ≤≤范围内的连续波形。
(因数字计算机无法真正画出连续波形,可用较密的离散点的连线来近似。
) 实验程序、运行的数据结果和图形sa f f f π2=3. 分别用"" 和""⨯在两信号波形上标记出3kHz 采样点。
两信号波形是否相同?采样后的两序列是否相同?两个信号)(t x 和)(t x a 波形不相同。
但采样后的序列)(n x 和)(n x a 相同。
B 、判别离散时间系统的时不变性。
设输入序列为)(n x ,系统)2()(n x n y =实现对)(n x 的抽取。
1. 设500,...,2,1),1002sin()(==n n n x π。
取延迟量D (例如D =30)。
记)()(D n x n x D -=,画出)(n x 、)(n x D 的序列波形。
2. 编程求出系统对)(n x 的响应)(n y 以及对)(n x D 的响应)(n y D画出)(D n y -、)(n y D 的波形。
该系统是否为时不变的?实验过程与结果(含实验程序、运行的数据结果和图形) 解:由图可知,输入为)()(D n x n x D -=时的输出波形)(n y D 和 将输出右移D 个单位的)(D n y - 的波形不相同,所以系统是时变的。
C 、利用卷积计算出输入信号通过FIR 滤波器的输出,并观察输出信号的input-on 暂态、input-off 暂态和稳态部分。
(计算卷积可用conv 命令)考虑下面两个滤波器,第一个的单位脉冲响应为⎩⎨⎧≤≤*=其它0140)75.0(25.0n h nn ,另一个的单位脉冲响应为]1,5,10,105,1[51--=,-h ;输入为周期方波,在一个周期内⎩⎨⎧≤≤≤≤=492502401)(x x n x 。
⑴分别画出两个滤波器的输出)(n y )2000(≤≤n 的波形,并与书上p144例4.1.8的两幅图比较是否一致。
⑵计算出图中稳态部分的)(n y 值。
先考虑只有输入信号)(n x 的第一个周期输入时的情况,即⎩⎨⎧≤≤≤≤=492502401)(x x n x ,1) 当 ⎩⎨⎧≤≤*=其它0140)75.0(25.01n h n时, ∑⨯-=mm h n m x n y )()()(11,当⎩⎨⎧≤-≥02414n n ,即24n 14≤≤时,)(1n y 达到稳态,其值为∑∑==⨯=⨯-=14119866.0)75.0(25.0)()()(m m mm h n m x n y 。
2) ]1,5,10,105,1[512--=,-h 时, ∑⨯-=mm h n m x n y )()()(22, 当⎩⎨⎧≤-≥0245n n , 即24n 5≤≤时, )(2n y 达到稳态,其值为01)-510-105-(151)()()(22=++=⨯-=∑mm h n m x n y实验分析与讨论:通过本次试验,利用MATLAB 软件直观了解到了数字信号的采样与重建的过程。
观察到重建信号与原信号波形上不同,但在采样点上数值相同。
学会利用延时判断系统的时不变特性。
在matlab 画图中,不能画出连续波形,但将取样点无限多时,可近似认为函数图形为连续。
学会在MATLAB 中fix ()函数的作用是取整,去尾。
“.* ”命令完成向量各元素对应相乘。
实验二 系统频率响应和样本处理算法实现一、观察序列频谱,观察信号通过系统后波形与频谱的变化已知输入信号)(2)(5)(21n x n x n x +=,其中)8co s ()(1nn x π=,)4cos()(2nn x π=,1,0-=N n ,N 可取5000点。
(1)画出)(),(),(21n x n x n x 的前100点波形 解:)4cos(2)8cos(5)(nnn x ππ+=(2)画出)(n x 的DTFT 频谱)(ωX (πω≤≤0) 解:)(410)(21w w w w w X -+-=πδπδ)((3)某LTI 系统)8()()(--=n u n u n h ,画出系统的幅度频响|)(|ωH 解:)()()(),4()()(4Z X Z Z X Z Y n x n x n y --=--=jw jw e w j e w H z Z X Z Y Z H 244)2sin(21)(1)()()(---=-=-==⇒(4)求系统)(n h 对)(n x 的响应)(n y (可以自己编程也可利用卷积函数)(⋅conv )。
画出)(n y 的波形,并与))4(arg 4cos(|)4(|2))8(arg 8cos(|)8(|5ππππππH n H H n H +++ 的波形比较(各画100点);画出)(n y 的幅度谱|)(|ωY ,并与|)()(|ωωH X ⋅比较。
解:(5)问:滤波器)(n h 是什么频响类型的滤波器?你从以上实验中观察到什么?与课本上的什么结论相吻合?滤波器)(n h 是FIR 滤波器,组成了一个LTI 系统。
得出的结论有:1) 时域卷积与频域乘积的对应关系)()()()(*)()(ωωωH X Y n h n x n y ⋅=↔=2) LTI 系统的正弦响应特性 )(a r g 0000|)(|ωωωωHj n j Hnj e H e+−→− 或 ⎩⎨⎧+−→−+−→−))(arg sin(|)(|)sin())(arg cos(|)(|)cos(00000000ωωωωωωωωH n H H n H HH二、系统函数118.015.01)(----=z z z H ,根据正准型结构(canonical form )编写样本处理算法。
内部状态的初始值设为零,输入信号)(n x 采用逐个样本手动输入的方式(用input 命令),求输出信号)(n y 。
解:,)()(Y 8.015.01)(11Z X Z zz z H =--=--令),(8.011)(1Z X Z Z W --=可以推出:)(5.01Y(Z)1Z W z )(-+= 算法结构:)1(8.0)()(0-+=n x n x n w ,)(5.0-)()(10n w n w n y =,01)1(w n w =+实 验 三 加窗和离散傅氏变换1. 观察窗函数的影响。
信号为)2cos()2cos()2cos()(321t f t f t f t x πππ++=,21=f KHz ,5.22=f KHz ,33=f KHz , 采样频率10=s f KHz 。
a) 写出)(n x (+∞<<∞-n )的频谱)(ωX ;)]6.0()5.0()4.0([2)(πωδπωδπωδπω-+-+-=Xb) 分别画出窗长度 10=L ,20=L ,40=L ,100=L 的矩形窗频谱和Hamming 窗频谱。
观察L 的变化对窗谱的主瓣宽度、旁瓣密集度、相对旁瓣水平的影响。
解:由图可知, 随着L 的增大,窗谱的主瓣宽度在减小,旁瓣密集度在增加,但相对旁瓣水平却没有改变。
c) 时域采样点数分别取10=L ,20=L ,40=L ,100=L ,分别画出)(n x 加矩形窗及加Hamming 窗时DTFT 频谱)(ωX ;解:你能否从频谱上分辨出信号的三个频率分量?若能分辨出,它们的位置和相对大小是否准确?L 的大小对频率的物理分辨率(physical frequency resolution )有何影响?对于矩形窗,当L f f f s w =∆≥∆时,可分辨三个频率。
即当20L 5.0=∴=∆,f 当Nf k f s =0时,可以取到DTFT变换的顶点值。
当L=20时,可以看出峰值在πππω62.0,5.0,38.0=处;当L=40时,可以看出峰值在πππω61.0,5.0,39.0=处;当L=100时,可以看出峰值在πππω6.0,5.0,4.0=处; 对于汉明窗,)2(==∆≥∆c L f cf c f s w ,L=40 当Nf k f s =0时,可以取到DTFT变换的顶点值。
当L=40时,可以看出峰值在πππω596.0,5.0,404.0=处; 当L=100时,可以看出峰值在πππω6.0,5.0,4.0=处;可以看出当L 不够大(L ≤40)时,ω的位置和相对大小有微小偏差;当L 足够大(L ≥100)时,ω的位置和相对大小都已十分接近理论值。
2. 理解频率的物理分辨率和计算分辨率的区别信号同上,加矩形窗。
时域采样点数分别取10=L ,20=L ,40=L ,100=L 。
画出以上各种时长情况下,频域采样点数分别为32=N ,64=N 时的DFT (在同一个图上用虚线画出相应的DTFT 频谱,用于比较)。
解:离散频谱DFT 和连续频谱DTFT 有什么关系?L 一定的情况下,能否通过增加N 改善频率的物理分辨率?N 的作用是什么?答:DTFT (Discrete-Time Fourier Transform )指离散时间序列x(n)-->连续周期谱)( X其基本信号为:n j e ω而 DFT (Discrete Fourier Transform )指(有限长)离散时间序列x(n)――>(有限长)离散谱)(k X ,其基本信号为:kn N j e π2N 点离散频谱DFT 可以看做是对连续频谱DTFT 进行N 点采样获得的。
频率的物理分辨率:TL f 1=∆频率的计算分辨率:N ωω2=∆ L 一定的情况下,增加N 不能改善频率的物理分辨率,但却能提高频率的计算分 辨率,使离散频谱DFT 有更大的可能正确反映连续频谱DTFT 的峰值的位置和相对大小。