《数字信号处理》实验报告
学院诚毅学院专业电子信息工程班级电子109 姓名学号时间2012.10.
实验一熟悉MATLAB环境
一、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、掌握简单绘图命令。

4、用MATLAB编程并学会创建函数。

5、观察离散系统的频率响应
二、实验内容
1、数组的运算：已知两个数组A＝[1 2 3 4] ；B＝[3 4 5 6]；求以下数组：
C＝A+B; D＝A－B；E＝A .*B; F＝A ./B; G＝A .^B;
用stem语句画出其中6个数组（向量）的离散序列图（即杆图）。

图－1 A数组图－2 B数组图－3 C数组
图－4 E数组图－5 F数组图－6 G数组
2、序列的产生：（绘杆图，标注横轴、纵轴和标题）
a. x(n)=0.8n ；n取0－15。

b. x(n)=e n（0.2＋3j）；n取0－15。

图a 指数序列图b 复指数序列：模相角
c. x(n)=3cos（0.125πn＋0.2π）＋2sin（0.25πn＋0.1π） n取0－15。

图C 复合正弦序列
d. 把c.的x(n)周期化，周期16点，绘4个周期。

e. 把c.的x(n)周期化，周期10点，绘4个周期。

图d－16点周期化图e－10点周期化
3、序列的运算：
x(n)= [1，－1，3，5 ] 计算y(n)及p(n)并绘杆图（y(n)为有限长7点,P(n)为9点）。

a. y(n)= 2x(n＋2）－ x(n－1)－2 x(n)；
b. p(n)= ∑nx(n－k），求和k＝1，2，～5
图a y(n)序列图b P(n)序列
4、绘时间函数的图形：（在x轴和y轴以及图形上方应加上适当的标注）。

a. x(t)=sin(2πt)；t取0－10秒
b. y(t)=cos(100πt) sin(πt) t 取0－4秒
图a x(t) 正弦信号图b y(t) 调幅信号
5、编一个用户函数名stepshift（n0，n1，n2）实现阶跃序列 U[n－n0]。

其中n0在起点n1和终点n2之间位置可选。

并自选3个入口参数绘图。

M文件程序如上所列。

图自定义stepshift函数效果举例
6、绘离散系统DF频率特性：
H（z）＝（1＋1.4141/Z＋1/z*z）/(1－0.67/z＋0.9/z*z)
求H（z）的幅频响应，与相频响应。

DF幅频响应图 DF相频响应图
7、计算离散卷积
序列a＝{-2 0 1 -1 3}和b＝{1 2 0 -1}的线性卷积序列C，绘结果图。

求序列C的程序如上序列a与b线性卷积的结果C的杆图
8、求差分方程描述的离散系统的单位脉冲响应h(n), 长度 0—39共40点
y(n)＋0.7 y(n－1)－0.45 y(n－2) - 0.6 y(n-3)
= 0.8x(n)－ 0.44x(n－1) + 0.36x(n-2) + 0.02x(n-3) 程序如上系统单位脉冲响应h(n)图
三、回答思考题内容
1、对周期信号应当如何采样，才能保证周期延拓后和原信号一样？
2、在有限长序列的情况下，对于离散系统h(n)，如何得到在输入x(n)时的输出y(n)?
3、说明如下MATLAB语句或函数的功能：
（a）filter(b,a,x)
（b）impz(b,a,N)
（c）freqz(b,a,N,Fs)
四、扩展内容
语音信号声音可以理解成由振幅和相位随时间缓慢变化的正弦波构成。

人的听觉对声音的感觉特征主要包含在振幅信息中，相位信息一般不起作用。

在研究声音的性质时，往往把时域信息（波形图）变换得到它的频域信息（频谱），通过研究频谱和与频谱相关联的特征获得声音的特性。

要求：录制一段自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。

用Matlab实验完成。

将这段语音通过第(6)小题的滤波器，显示输出信号的时域波形和频谱图，将处理后的结果播放出来，听听有何差别。