数字信号处理报告

数字信号处理课程设计报告

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中南大学

课程设计

数字信号课程设计

蒋冬冬

支国明

信息科学与工程学院

信息0302 题 目

学生姓名

指导老师

学 院

专业班级 数字信号处理课程设计报告

2 目录

第一章 概述……………………………………………5

1.1 线性卷积和循环卷积„„„„„„„„„„„„„„„5

1.1.1线性卷积„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

1.1.2循环卷积„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

1.1.3线性卷积与循环卷积的关系„„„„„„„„„„5

1.2 模拟采样定理的实现„„„„„„„„„„„„„„„6

1.2.1 采样定理„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

1.3 模拟滤波器设计演示„„„„„„„„„„„„„„„6

1.3.1模拟滤波器的设计„„„„„„„„„„„„„„6

1.3.2模拟滤波器到各滤波器的频率变化„„„„„„„6

1.4 切比雪夫I型低通滤波器设计„„„„„„„„„„„8

1.4.1 切比雪夫模拟滤波器的特性„„„„„„„„„„8

1.5 凯塞窗设计数字高通滤波器„„„„„„„„„„„„8

1.5.1数字FIR滤波器的设计方法„„„„„„„„„8

1.5.2 窗函数法的简述„„„„„„„„„„„„„„9

第二章 总体设计及关键技术分析„„„„„„„„„„„„„„9

2.1线性卷积和循环卷积的设计与分析„„„„„„„„9

2.1.1线性卷积的设计与分析„„„„„„„„„„„9

1. 线性卷积的设计与分析„„„„„„„„„„9

2. 线性卷积流程图„„„„„„„„„„„„„9

电气与信息工程学院

数字信号处理实验报告

老师： 舒小华

姓名： 王炜

学号： 12401720207

班级： 电子信息1202

时间： 2015年5月

实验一 快速傅里叶变换及其应用

一、实验目的

（1） 在理论学习的基础上，通过本实验，加强对FFT的理解，熟悉MATLAB中有关函数。

（2） 应用FFT对典型信号进行频谱分析。

（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.

（4） 应用相关FFT实现序列的线性卷积和相关。

二、实验内容

实验用到的信号序列：

高斯序列

衰减正弦序列

三角波序列

反三角波序列

上机实验内容：

（1） 观察高斯序列的时域和幅频特性，固定信号中参数p=8，改变q的值，使q分别等于2、4、8，观察他们的时域和幅频特性，了解当q去不同值时，对信号序列的时域和频域特性的影响；固定q=8,改变p,使p分别为等于8、13、14，观察参数p变化对信号序列的时域以及频域特性的影响，注意p等于多少时，会发生明显的泄露现象，混叠是否也随之出现？记录实验中观察到的现象，绘制相应的时域序列和幅频特性曲线。

代码如下：

clear all;

%p=8,q=2%

[Xa1,Fa1]=gauss(8,2);

k=0:15;

subplot(5,2,1);

plot(k,Xa1);

Xlabel('n');

Ylabel('时域特性');

text(10,0.5,'p=8,q=2'); subplot(5,2,2);

plot(k,Fa1);

Xlabel('n');

Ylabel('幅频特性');

text(8,3,'p=8,q=2');

%p=8,q=4%

[Xa1,Fa1]=gauss(8,4);

k=0:15;

subplot(5,2,3);

plot(k,Xa1);

Xlabel('n');

Ylabel('时域特性');

《数字信号处理》

实验报告

课程名称：《数字信号处理》

学 院：信息科学与工程学院

专业班级：通信1502班

学生姓名：侯子强

学 号：02

指导教师：李宏

2017年5月28日

实验一 离散时间信号和系统响应

一. 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. 掌握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离散信号及系统响应进行频域分析

二、实验原理

1. 采样是连续信号数字化处理的第一个关键环节。对采样过程的研究不仅可以了解采样前后信号时域和频域特性的变化以及信号信息不丢失的条件，而且可以加深对离散傅里叶变换、Z变换和序列傅里叶变换之间关系式的理解。

对连续信号()axt以T为采样间隔进行时域等间隔理想采样，形成采样信号：ˆ()()()aaxtxtpt

式中()pt为周期冲激脉冲，$()axt为()axt的理想采样。

()axt的傅里叶变换为µ()aXj：

上式表明将连续信号()axt采样后其频谱将变为周期的，周期为Ωs=2π/T。也即采样信号的频谱µ()aXj是原连续信号xa(t)的频谱Xa(jΩ)在频率轴上以Ωs为周期，周期延拓而成的。因此，若对连续信号()axt进行采样，要保证采样频率fs≥2fm，fm为信号的最高频率，才可能由采样信号无失真地恢复出原模拟信号

计算机实现时，利用计算机计算上式并不方便，因此我们利用采样序列的傅里叶变换来实现，即

而()()jjnnXexne为采样序列的傅里叶变换 ()()nPttnTµ1()()*()21()naaasXjXjPjXjjnTµ()()|jaTXjXe

2. 时域中，描述系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应，频域中可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，对于差分方程可用Matlab中的工具箱函数filter()函数求解

数字信号处理实验报告

引言

数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是一门研究数字信号的获取、分析、处理和控制的学科。在现代科技发展中，数字信号处理在通信、图像处理、音频处理等领域起着重要的作用。本次实验旨在通过实际操作，深入了解数字信号处理的基本原理和实践技巧。

实验一：离散时间信号的生成与显示

在实验开始之前，我们首先需要了解信号的生成与显示方法。通过数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）可以轻松生成和显示各种类型的离散时间信号。

实验设置如下：

1. 设置采样频率为8kHz。

2. 生成一个正弦信号：频率为1kHz，振幅为1。

3. 生成一个方波信号：频率为1kHz，振幅为1。 4. 将生成的信号通过DAC（Digital-to-Analog Converter）输出到示波器上进行显示。

实验结果如下图所示：

（插入示波器显示的正弦信号和方波信号的图片）

实验分析：通过示波器的显示结果可以看出，正弦信号在时域上呈现周期性的波形，而方波信号则具有稳定的上下跳变。这体现了正弦信号和方波信号在时域上的不同特征。

实验二：信号的采样和重构

在数字信号处理中，信号的采样是将连续时间信号转化为离散时间信号的过程，信号的重构则是将离散时间信号还原为连续时间信号的过程。在实际应用中，信号的采样和重构对信号处理的准确性至关重要。

实验设置如下：

1. 生成一个正弦信号：频率为1kHz，振幅为1。 2. 设置采样频率为8kHz。

3. 对正弦信号进行采样，得到离散时间信号。

4. 对离散时间信号进行重构，得到连续时间信号。

5. 将重构的信号通过DAC输出到示波器上进行显示。

实验结果如下图所示：

（插入示波器显示的连续时间信号和重构信号的图片）

实验分析：通过示波器的显示结果可以看出，重构的信号与原信号非常接近，并且能够还原出原信号的形状和特征。这说明信号的采样和重构方法对于信号处理的准确性有着重要影响。