数字信号处理-时域离散随机信号处理课件:时域离散随机信号的分析
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实验2 时域离散信号的产生
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XXXX学号姓名处XXXX
一、实验目的
(1)了解常用的时域离散信号及其特点。
(2)掌握MATLAB产生常用时域离散信号的方法。
二、实验内容
(2) 编写程序,产生下列离散序列:
①f(n)=δ(n) (-3
②f(n)=u(n) (-5
③f(n)=e(0.1+j1.6π)n (0
④f(n)=3sin(nπ/4) (0
⑤f(n)=sin(n/5)/ (n/5) (-20
(3) 一个连续的周期性三角波信号频率为50Hz,信号幅度在0~+2V之间,在窗口上显示2个周期信号波形,对信号的一个周期进行16点采样来获取离散信号。试显示原连续信号和采样获得的离散信号波形。
(4) 一个连续的周期性方波信号频率为200Hz,信号幅度在-1~+1V之间,在窗口上显示2个周期信号波形,用Fs=4kHz的频率对连续信号进行采样,试显示原连续信号和采样获得的离散信号波形。
三、实验环境
MATLAB7.0
四、实验原理
用matlab进行程序设计,利用matlab绘图十分方便,它既可以绘制各种图形,包括二维图形和三位图形,还可以对图像进行装饰和控制。
五、实验过程(步骤、结果、分析)
(2) ①
在matlab命令窗口中逐行输入下列语句
>> n1=-3;n2=4;n0=0; %在起点n1、终点n2的范围内,于n0处产生冲激
>> n=n1:n2; %生成离散信号的时间序列
>> x=[n==n0]; %生成离散信号x(n)
>> stem(n,x,'filled'); %绘制杆状图,且圆心处用实心圆表示
>> title('单位脉冲序列');
·1· 第1章 时域离散信号和系统
1.1 引 言
本章内容是全书的基础。学生从学习模拟信号分析与处理到学习数字信号处理,要建立许多新的概念,数字信号和数字系统与原来的模拟信号和模拟系统不同,尤其是处理方法上有本质的区别。模拟系统用许多模拟器件完成,数字系统用运算方法完成。如果对本章中关于数字信号与系统的若干基本概念不清楚,那么在学习数字滤波器时,会感到不好掌握,因此学好本章是很重要的。
1.2 本章学习要点
(1) 关于信号
模拟信号、时域离散信号、数字信号三者之间的区别。
如何由模拟信号产生时域离散信号。
常用的时域离散信号。
如何判断信号是周期性的,其周期如何计算。
(2) 关于系统
什么是系统的线性、时不变性,以及因果性、稳定性;如何判断。
线性、时不变系统输入和输出之间的关系;求解线性卷积的图解法、列表法、解析法,以及用MATLAB工具箱函数求解。
线性常系数差分方程的递推解法。
用MATLAB求解差分方程。
什么是滑动平均滤波器,它的单位脉冲响应是什么。
1.3 习题与上机题解答
1.1 用单位脉冲序列及其加权和表示图P1.1所示的序列。
解:()(2)(1)2()(1)2(2)3(3)(4)2(6)xnnnnnnnnn
1.2 给定信号24,4≤≤1()4,0≤≤40,nnxnn其他
(1) 画出x(n)的波形,标上各序列值;
(2) 试用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列;
(3) 令1()2(2)xnxn,画出1()xn的波形;
(4) 令2()(2)xnxn,画出2()xn的波形。 ·2· 解:(1) 画出x(n)的波形,如图S1.2.1所示。
图P1.1 图S1.2.1
目 录
绪论(待定0.5万字)
第一章 时域离散信号和系统(3.5万字)
1.1引言
1.2时域离散信号与序列运算
1.2.1时域离散信号及其表示
1.2.2 序列的运算
1.2.3 序列的能量、序列的周期性以及常用典型序列
1.3时域离散系统
1.3.1线性系统
1.3.2时不变系统
1.3.3线性时不变系统输入与输出之间的关系
1.3.4系统的因果性和稳定性
1.4模拟信号数字处理方法
1.4.1采样定理及A/D变换器
1.4.2采样信号的恢复
1.5 应用实例
1.6 MATLAB仿真
1.7 小结
习题
第二章 时域离散系统的频域分析与系统结构(2-4章共约16万,2-3章多安排一些字数)
2.1 引言
2.2 序列傅里叶变换的定义及性质
2.2.1序列傅里叶变换的定义
2.2.2 序列傅里叶变换的性质
2.3 周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式
2.3.1 周期序列的离散傅里叶级数
2.3.2 周期序列的傅里叶变换表示式
2.4 时域离散信号傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系
2.5 序列的Z变换
2.5.1 Z变换的定义
2.5.2 序列特性对收敛域的影响
2.5.3 逆Z变换
2.5.4 Z变换的性质和定理
2.5.5利用Z变换解差分方程
2.6利用Z变换分析信号和系统的频域特性
2.6.1 传输函数与系统函数
2.6.2 用系统函数的极点分布分析系统的因果性和稳定性
2.6.3 利用系统函数的极零点分布分析系统的频率特性
2.7 线性时不变系统的网络结构
2.7.1 用信号流图表示网络结构
2.7.2 无限长脉冲响应基本网络结构 2.7.3 有限长脉冲响应基本网络结构
2.8 应用实例
2.9 MATLAB仿真
2.10 小结
习题
第三章 离散傅里叶变换(DFT)
3.1 引言
3.2 离散傅里叶变换的定义
数字信号处理
Abstract:
This article mainly describes the definition and sorts of signal and system and
introduces the .
摘要:
本文主要讲述了信号与系统的定义及分类,数字信号的处理方法,信号的拉式变换、傅氏变换以及离散信号的z变换、离散信号的傅立叶变换、快速傅立叶变换等。
绪言:
数字信号处理是指把数字或符号表示的序列,通过计算机和专用处理设备,用数字的方式去处理这些序列,以达到更符合人们要求的信号形式。凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计、识别等都是数字信号处理的研究对象。近20多年来,数字信号处理紧紧围绕理论、实现、及应用三个方面迅速发展起来,他以众多的学科为理论基础,其成果友渗透到众多的学科成为理论与实践并重、在高新技术领域占有重要地位的新兴学科。
1、信号
信号是传递信息的函数。不同类型的信号其处理方法具有较大的差别,因此,有必要对信号进行分类。对信号的分类方法很多,可以从不同的角度进行分类:
(1) 连续时间信号、离散时间信号及数字信号
连续时间信号又称模拟信号,是指在所讨论的时间间隔内,对于任意时间值,除若干个第一类间断点外,都可给出确定的函数值。连续时间信号的时间变量取连续值,而其幅值可以是连续值和离散值。离散时间信号又称为时域离散信号或时间序列。它是在所讨论的时间区间,在所规定的不连续的瞬时给出函数值。离散时间信号又可分为两种情况:时间离散而幅值连续时称为采样信号;时间离散而幅值量化时,则称为数字信号。
(2) 周期信号和非周期信号
对信号x(n)若有x(n)=x(n±kN),k和N均为正整数,则称x(n)为周期信号,周期为N;否则,x(n)为非周期信号。当然一个非周期信号也可视之为周期信号,这时其周期N可视为N趋于无穷。
(3) 确定性信号和随机信号