数字信号处理实验报告一.docx
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数字信号处理实验报告一.docx
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数字信号处理实验报告一
1
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
T=1/fs;
t=0:
T:
(L-1)*T;
s0=0.5*cos(2*pi*0*f0*t+0);
s1=1*cos(2*pi*1*f0*t+pi/2);
s2=0.5*cos(2*pi*2*f0*t+pi);
s3=2*cos(2*pi*3*f0*t-pi/2);
s=s0+s1+s2+s3;
%%作图
i=0:
1:
L-1;
stem(i,s(i+1));%%i的值从0开始,而矩阵元素的位序从1开始,故加1,取为s(i+1)
xlabel('n');
ylabel('振幅');
title('时域信号采样');
gridon;
2
clear
%%第二题
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
T=1/fs;
t=N*T:
T:
(L-1)*T;%%此为采样信号的第二个周期
s0=0.5*cos(2*pi*0*f0*t+0);
s1=1*cos(2*pi*1*f0*t+pi/2);
s2=0.5*cos(2*pi*2*f0*t+pi);
s3=2*cos(2*pi*3*f0*t-pi/2);
s=s0+s1+s2+s3;
a=fft(s);%%作FFT
y=abs(a);%%幅频特性
ang=angle(a);%%相频特性
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,1,1),stem(i,y(i+1));%%i的值从0开始,而矩阵元素的位序从1开始,故加1,取为y(i+1)
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('幅频特性');
gridon;
subplot(2,1,2),stem(i,ang(i+1));
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('相频特性');
gridon;
3
clear
%%第三题
N=16;
H=[1exp(-j*pi*(N-1)/N)exp((-j*2*pi*(N-1)/N))00000000000-exp((-j*14*pi*(N-1)/N))-exp((-j*15*pi*(N-1)/N))];%%已知H(n)
h=ifft(H);%%对H(n)求IFFT
h%%输出抽头系数h
%%画频谱图
y=abs(H);
ang=angle(H);
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,1),stem(i,y(i+1));%%stem作离散图,i的值从0开始,而矩阵元素的位序从1开始,故加1,取为y(i+1)
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('幅频特性(作离散图)');
gridon;
subplot(2,2,2),stem(i,ang(i+1));%stem作离散图,i的值从0开始,而矩阵元素的位序从1开始,故加1,取为ang(i+1)
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('相频特性(作离散图)');
gridon;
%%以上为离散形式的频谱图
w=0:
pi/200:
2*pi;
h1=zeros(1,length(w));
ford=1:
length(w)
forn=1:
N
re=cos(w(d)*(n-1));
im=-sin(w(d)*(n-1));
e=complex(re,im);
h1(d)=h1(d)+h(n)*e;
end
end
w=0:
pi/200:
2*pi;
subplot(2,2,3),plot(abs(h1));%%plot作连续图
xlabel('w');
ylabel('幅值');
title('幅频特性(作连续图)');
gridon;
subplot(2,2,4),plot(angle(h1));%%plot作连续图
xlabel('w');
ylabel('幅值');
title('相频特性(作连续图)');
gridon;
%%以上为连续形式的频谱图
h=
Columns1through4
0.0554-0.0000i0.0064-0.0000i-0.0548-0.0000i-0.0774-0.0000i
Columns5through8
-0.0286+0.0000i0.0841+0.0000i0.2143+0.0000i0.3006+0.0000i
Columns9through12
0.3006+0.0000i0.2143+0.0000i0.0841+0.0000i-0.0286+0.0000i
Columns13through16
-0.0774-0.0000i-0.0548-0.0000i0.0064-0.0000i0.0554-0.0000i
4
clear
%%第四题
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
T=1/fs;
t=0:
T:
(L-1)*T;
s0=0.5*cos(2*pi*0*f0*t+0);
s1=1*cos(2*pi*1*f0*t+pi/2);
s2=0.5*cos(2*pi*2*f0*t+pi);
s3=2*cos(2*pi*3*f0*t-pi/2);
s=s0+s1+s2+s3;
x=s;%%CombFilter(x,N,r)函数中未知量为x,故需将s赋值给x
r=0.999;
y=CombFilter(x,N,r);%%调用CombFilter(x,N,r)函数
x=y;%%Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1))函数中未知量为x,故需将y赋值给x
z=zeros(1,48);%%定义变量,下面使用,因为滤波器输出48点,故定义一个单行48点的0矩阵
fori=0:
1:
(N/2)
Order=i;
H=[1exp(-j*pi*(N-1)/N)exp((-j*2*pi*(N-1)/N))00000000000-exp((-j*14*pi*(N-1)/N))-exp((-j*15*pi*(N-1)/N))];
y=Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1));%%调用Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1))函数
z=z+y;
end
y=z/N;%%length(y)=48
%%输入为32点,输出为48点,因为滤波器为16阶,除了输入32个点各有一个输出外,还有16个延迟
fori=N:
1:
L-1;
y1(i-N+1)=y(i+1);%%取出N到L-1的元素
end
%%作时域图
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,1),stem(i,y1(i+1));
xlabel('n');
ylabel('振幅');
title('时域波形');
gridon;
%%作图
y=fft(y1);%%作FFT
y1=abs(y);%%求模值
ang=angle(y);%%求相角
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,3),stem(i,y1(i+1));%i的值从0开始,而矩阵元素的位序从1开始,故加1,取为y(i+1)
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('幅频特性');
gridon;
subplot(2,2,4),stem(i,ang(i+1));%i的值从0开始,而矩阵元素的位序从1开始,故加1,取为ang(i+1)
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('相频特性');
gridon;
5
clear
%%第五题
%%第一路
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
T=1/fs;
t=0:
T:
(L-1)*T;
s0=0.5*cos(2*pi*0*f0*t+0);
s1=1*cos(2*pi*1*f0*t+pi/2);
s2=0.5*cos(2*pi*2*f0*t+pi);
s3=2*cos(2*pi*3*f0*t-pi/2);
s=s0+s1+s2+s3;
x=s;
r=0.999;
y=CombFilter(x,N,r);
x=y;
z=zeros(1,48);
i=0;%%控制第一路输入
Order=i;
H=[1exp(-j*pi*(N-1)/N)exp((-j*2*pi*(N-1)/N))00000000000-exp((-j*14*pi*(N-1)/N))-exp((-j*15*pi*(N-1)/N))];
y=Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1));
z=z+y;
y=z/N;%%length(y)=48
fori=N:
1:
L-1;
y1(i-N+1)=y(i+1);%%取出N到L-1的元素
end
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,1),stem(i,y1(i+1));
xlabel('n1');
ylabel('振幅');
title('时域波形');
gridon;
clear
%%第二路
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
T=1/fs;
t=0:
T:
(L-1)*T;
s0=0.5*cos(2*pi*0*f0*t+0);
s1=1*cos(2*pi*1*f0*t+pi/2);
s2=0.5*cos(2*pi*2*f0*t+pi);
s3=2*cos(2*pi*3*f0*t-pi/2);
s=s0+s1+s2+s3;
x=s;
r=0.999;
y=CombFilter(x,N,r);
x=y;
z=zeros(1,48);
i=1;%%控制第二路输入
Order=i;
H=[1exp(-j*pi*(N-1)/N)exp((-j*2*pi*(N-1)/N))00000000000-exp((-j*14*pi*(N-1)/N))-exp((-j*15*pi*(N-1)/N))];
y=Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1));
z=z+y;
y=z/N;%%length(y)=48
fori=N:
1:
L-1;
y1(i-N+1)=y(i+1);%%取出N到L-1的元素
end
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,2),stem(i,y1(i+1));
xlabel('n2');
ylabel('振幅');
title('时域波形');
gridon;
clear
%%第三路
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
T=1/fs;
t=0:
T:
(L-1)*T;
s0=0.5*cos(2*pi*0*f0*t+0);
s1=1*cos(2*pi*1*f0*t+pi/2);
s2=0.5*cos(2*pi*2*f0*t+pi);
s3=2*cos(2*pi*3*f0*t-pi/2);
s=s0+s1+s2+s3;
x=s;
r=0.999;
y=CombFilter(x,N,r);
x=y;
z=zeros(1,48);
i=2;%%控制第三路输入
Order=i;
H=[1exp(-j*pi*(N-1)/N)exp((-j*2*pi*(N-1)/N))00000000000-exp((-j*14*pi*(N-1)/N))-exp((-j*15*pi*(N-1)/N))];
y=Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1));
z=z+y;
y=z/N;%%length(y)=48
fori=N:
1:
L-1;
y1(i-N+1)=y(i+1);%%取出N到L-1的元素
end
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,3),stem(i,y1(i+1));
xlabel('n3');
ylabel('振幅');
title('时域波形');
gridon;
clear
%%第四路
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
T=1/fs;
t=0:
T:
(L-1)*T;
s0=0.5*cos(2*pi*0*f0*t+0);
s1=1*cos(2*pi*1*f0*t+pi/2);
s2=0.5*cos(2*pi*2*f0*t+pi);
s3=2*cos(2*pi*3*f0*t-pi/2);
s=s0+s1+s2+s3;
x=s;
r=0.999;
y=CombFilter(x,N,r);
x=y;
z=zeros(1,48);
i=3;%%控制第四路输入
Order=i;
H=[1exp(-j*pi*(N-1)/N)exp((-j*2*pi*(N-1)/N))00000000000-exp((-j*14*pi*(N-1)/N))-exp((-j*15*pi*(N-1)/N))];
y=Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1));
z=z+y;
y=z/N;%%length(y)=48
fori=N:
1:
L-1;
y1(i-N+1)=y(i+1);%%取出N到L-1的元素
end
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,4),stem(i,y1(i+1));
xlabel('n4');
ylabel('振幅');
title('时域波形');
gridon;
6
clear
%%第六题
f0=50;
N=16;
fs=N*f0;
L=2*N;
s=[10000000000000001000000000000000];%%改变第四题输入即可
x=s;%%CombFilter(x,N,r)函数中未知量为x,故需将s赋值给x
r=0.999;
y=CombFilter(x,N,r);%%调用CombFilter(x,N,r)函数
x=y;%%Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1))函数中未知量为x,故需将y赋值给x
z=zeros(1,48);
fori=0:
1:
(N/2)
Order=i;
H=[1exp(-j*pi*(N-1)/N)exp((-j*2*pi*(N-1)/N))00000000000-exp((-j*14*pi*(N-1)/N))-exp((-j*15*pi*(N-1)/N))];
y=Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1));%%调用Resonator2(x,N,r,Order,H(i+1))函数
z=z+y;
end
y=z/N;%%length(y)=48
fori=N:
1:
L-1;
y1(i-N+1)=y(i+1);%%取出N到L-1的元素
end
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,1),stem(i,y1(i+1));
xlabel('n');
ylabel('振幅');
title('时域波形');
gridon;
%%作图
y=fft(y1);
y1=abs(y);
ang=angle(y);
i=0:
1:
N-1;
subplot(2,2,3),stem(i,y1(i+1));
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('幅频特性');
gridon;
subplot(2,2,4),stem(i,ang(i+1));
xlabel('n');
ylabel('幅值');
title('相频特性');
gridon;
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