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第十?/p>
上机实验
数字信号处理是一门理论和实际密切结合的课程,为深入掌握课程内容,最好在学习?/p>
论的同时?/p>
做习题和上机实验?/p>
上机实验不仅可以帮助读者深入的理解和消化基本理论,
?/p>
且能锻炼初学者的独立解决问题的能力?/p>
本章在第二版的基础上编写了六个实验?/p>
前五个实
验属基础理论实验,第六个属应用综合实验?/p>
实验一
系统响应及系统稳定性?/p>
实验?/p>
时域采样与频域采样?/p>
实验?/p>
?/p>
FFT
对信号作频谱分析?/p>
实验?/p>
IIR
数字滤波器设计及软件实现?/p>
实验?/p>
FIR
数字滤波器设计与软件实现
实验?/p>
应用实验——数字信号处理在双音多频拨号系统中的应用
任课教师根据教学进度,安排学生上机进行实验。建议自学的读者在学习完第一章后?/p>
实验一?/p>
在学习完第三?/p>
四章后作实验二和实验三;
实验?/p>
IIR
数字滤波器设计及软件实现
在?/p>
学习完第六章进行?/p>
实验五在学习完第七章后进行?/p>
实验六综合实验在学习完第七章?/p>
者再后些进行;实验六为综合实验,在学习完本课程后再进行?/p>
10.1
实验一
:
系统响应及系统稳定?/p>
1.
实验目的
?/p>
1
)掌?/p>
?/p>
系统响应的方法?/p>
?/p>
2
)掌握时域离散系统的时域特性?/p>
?/p>
3
)分析、观察及检验系统的稳定性?/p>
2.
实验原理与方?/p>
在时域中,描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应,在频域可以用系统函?/p>
描述系统特性?/p>
已知输入信号可以由差分方程?/p>
单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该?/p>
入信号的响应?/p>
本实验仅在时域求解?/p>
在计算机上适合用递推法求差分方程的解?/p>
最简单的
方法是采?/p>
MA
TLAB
语言的工具箱函数
filter
函数?/p>
也可以用
MATLAB
语言的工具箱函数
conv
函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积,求出系统的响应?/p>
系统的时域特性指的是系统的线性时不变性质、因果性和稳定性。重点分析实验系?/p>
的稳定性,包括观察系统的暂态响应和稳定响应?/p>
系统的稳定性是指对任意有界的输入信号,系统都能得到有界的系统响应。或者系?/p>
的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。系统的稳定性由其差分方程的系数决定?/p>
实际中检查系统是否稳定,不可能检查系统对所有有界的输入信号,输出是否都是有
界输出,
或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件?/p>
可行的方法是在系统的输入?/p>
加入单位阶跃序列?/p>
如果系统的输出趋近一个常?/p>
(包括零?/p>
?/p>
就可以断定系统是稳定?/p>
[19]
?/p>
系统的稳态输出是指当
?/p>
?/p>
n
时,系统的输出。如果系统稳定,信号加入系统后,系统?/p>
出的开始一段称为暂态效应,?/p>
n
的加大,幅度趋于稳定,达到稳态输出?/p>
注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零?/p>
3
.实验内容及步骤
?/p>
1
?/p>
编制程序?/p>
包括产生输入信号?/p>
单位脉冲响应序列的子程序?/p>
?/p>
filter
函数?/p>
conv
函数求解系统输出响应的主程序。程序中要有绘制信号波形的功能?/p>
?/p>
2
)给定一个低通滤波器的差分方程为
输入信号
)
(
)
(
8
1
n
R
n
x
?/p>
a)
分别求出系统?/p>
)
(
)
(
8
1
n
R
n
x
?/p>
?/p>
)
(
)
(
2
n
u
n
x
?/p>
的响应序列,并画出其波形?/p>