数字信号处理课程设计(FFT-FIR-IIR).doc

信号处理课程设计

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信号处理课程设计

姓名李娜
班级通信122班
指导老师李晖、邵银萍
日期2014.01.09

目录
一．课程设计硬件部分
1.课程设计目的
2.课程设计内容
(1)熟悉matlab环境
(2)快速傅里叶变换（FFT）及基应用
(3)IIR数字滤波器的设计
(4)FIR数字滤波器的设计
二.课程设计硬件部分
1.信号的分解与合成
2.不同种类的滤波网络对信号的影响
3.抽样定理与信号恢复
三.课程设计心得体会

课程设计软件部分
实验一熟悉matlab环境
1.实验目的
（1）熟悉MATLAB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变成并学会创建函数。
（5）观察离散系统的频率响应。
2.实验内容
（1）数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1234]，B=[3456]，求C=A+B,D=A-B,E=A.*B,F=A./B,G=A.^B，并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。
程序如下：
clear;
n=0:3;
a=[1,2,3,4];b=[3,4,5,6];
c=a+b;d=a-b;e=a.*b;f=a./b;g=a.^b;
subplot(2,4,1);stem(n,a,'.');title('A');
subplot(2,4,2);stem(n,b,'.');title('B');
subplot(2,4,3);stem(n,c,'.');title('C');
subplot(2,4,4);stem(n,d,'.');title('D');
subplot(2,4,5);stem(n,e,'.');title('E');
subplot(2,4,6);stem(n,f,'.');title('F')
subplot(2,4,7);stem(n,g,'.');title('G')
图形：

（2）用matlab实现函数
程序如下：clear;n=0:15;x=0.8.^n;stem(n,x);
图形：

（3）用matlab实现
程序如下：
n=[0:15];
x=exp((0.2+3.*j).*n);
subplot(1,2,1);stem(n,real(x));
subplot(1,2,2);stem(n,imag(x));
图形：

（3）用matlab实现函数
程序如下：
n=0:15;
x=3.*cos(0.125.*pi.*n+0.2.*pi)+2.*sin(0.25.*pi.*n+0.1.*pi);
stem(x);
图形：

（5）给定一因果系统，求出并绘制的幅频响应与相频响应。
程序如下：
clear;
k=256;
num=[1,sqrt(2),1];den=[1,-0.67,0.9];
w=0:pi/k:pi;
h=freqz(num,den,w);
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度');
subplot(1,2,1);plot(w/pi,abs(h));gridtitle('幅度谱');
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度');
subplot(1,2,2);plot(w/pi,angle(h));gridtitle('相位谱');
xlabel('\omega/\pi');ylabel('幅度(rad)');
图形：

（6）计算序列和序列的离散卷积，并作图表示卷积结果。
程序如下：
a=[8-2-123];b=[23-1-3];
c=conv(a,b);M=length(c)-1;
n=0:1:M;
stem(n,c);xlabel('n');ylabel('幅度');
图形：

（7）求以下差分方程所描述系统的单位脉冲响应，

程序如下：
N=50;
a=[1-2];
b=[10.1-0.06];
x=[1zeros(1,N-1)];
k=0:1:N-1;
y=filter(a,b,x);
stem(k,y);xlabel('n');ylabel('幅度');
图形：

实验二：快速傅里叶变换（FFT）及基应用
实验目的
（1）在理论学习的基础上，通过本实验，加深对FFT的理解，熟悉MATLAB的有关函数。
（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FFT实现序列的线性卷积和相关。
实验内容
实验中用到的信号序列：
a)高斯序列
b)衰减正弦序列
c)三角波序列
d)反三角波序列
（1）观察高斯序列的时域和幅频特性。
固定信号中参