数字信号处理实验报告 联系客服

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华中科技大学 数字信号处理上机实验报告

xb(n)序列,a=0.1,f=0.437510-150-550-520100010203040506070010203040频谱图506070010203040Xb(n)+W(n)噪声506070010203040噪声序列506070

xb(n)序列,a=0.1,f=0.562510-150-550-540200010203040506070010203040频谱图506070010203040Xb(n)+W(n)噪声506070010203040噪声序列506070

结果:改变f的值,信号的时域图出现混淆与漏出。观察加了噪声的频谱图,发现也出现混淆,比较明显。

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三 思考题

1、实验中的信号序列Xc(n)和Xd(n),在单位圆上的Z变换频谱会相同吗?如果不同,你能说出哪个低频分量多些吗?为什么? 答:不相同。Xc(n)的低频分量多一些。

2、对一个有限长序列进行离散傅里叶变换(DFT),等价于将该序列周期延拓后进行傅里叶级数(DFS)展开,因为DFS也只是取其中一个周期来运算,所以FFT在一定条件下也可以用以分析周期信号序列。如果实正弦信号sin(216点的FFT来做DFS运算,得到的频谱是本身的真实谱吗?

答:不是,因为所取的点不能构成一个完整的周期,因而频谱也不是真实谱。

,f=0.1,用和

四 实验感想

在对信号进行抽样的过程中,一定要是抽样频率满足nyquist定理,否则会出现混淆现象。

FFT是一种为了减小DFT运算次数的一种快速运算法。

MATLAB中的FFT快速运算简便快捷,为实现离散信号的频域变换提供了很大的帮助。

实验三 用双线性变换法设计IIR滤波器

一 实验目的

1.了解两种工程上最常用的变换方法:脉冲响应不变法和双线性变换法。 2.掌握双线性变换法设计IIR滤波器的原理及具体设计方法,熟悉用双线性 设计法设计低通、带通和高通IIR数字滤波器的计算机程序。

3.观察用双线性变换法设计的滤波器的频域特性,并与脉冲响应不变法相 比较,了解双线性变换法的特点。

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4.熟悉用双线性变换法设计数字Butterworth和Chebyshev滤波器的全过程。 5.了解多项式乘积和多项式乘方运算的计算机编程方法。

二 实验内容及步骤

1.采样频率为1Hz,设计一个Chebyshev高通数字滤波器,其中通带临界频率 fp=0.3Hz,通带内衰减小于0.8dB ( ap= 0.8dB),阻带临界频率fs=0.2 Hz, 阻带内衰减大于20dB ( as= 20dB)。求这个数字滤波器的传递函数H(z),输出 它的幅频特性曲线,观察其通带衰减和阻带衰减是否满足要求。

0Magnitude (dB)-100-200-30000.10.20.30.40.50.60.70.8Normalized Frequency (?? rad/sample)0.910Phase (degrees)-100-200-300-40000.10.20.30.40.50.60.70.8Normalized Frequency (?? rad/sample)0.91

H(z)=

2、采样频率为1Hz,设计一个数字低通滤波器,要求其通带临界频率fp=0.2 Hz, 通带内衰减小于1dB,阻带临界频率fs=0.3 Hz,阻带内衰减大于25dB。求这个数字滤波器的传递函数H(z),输出它的幅频特性曲线。

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0Magnitude (dB)-100-200-300-40000.050.10.150.20.250.3Frequency (Hz)0.350.40.450.50Phase (degrees)-200-400-60000.050.10.150.20.250.3Frequency (Hz)0.350.40.450.5

H(z)=

3、设计Butterworth带通数字滤波器,其上下边带1dB处的通带临界频率分别为 20kHz和30kHz,当频率低于15kHz和高于35kHz时,衰减要大于40dB,采样周期为10μs,求这个数字滤波器的传递函数H(z),输出它的幅频特性曲线,观察其通带衰减和阻带衰减是否满足要求。

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