第一篇：實(shí)驗(yàn)報(bào)告2-文字處理2010(一)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告文字處理2010

（一）班級(jí)學(xué)號(hào)姓名完成日期課（內(nèi)、外）

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

1、掌握文字處理軟件Word 2010文本編輯的基本方法。

2、掌握Word文檔中字體、段落等設(shè)置操作。

3、掌握藝術(shù)字的編輯、圖片的插入、圖文混排、文字替換等的操作方法。

4、掌握公式編輯和文本框、圖形編輯、文檔頁(yè)面設(shè)置的方法。

5、熟練掌握word的格式刷的使用方法。

6、掌握為文檔添加項(xiàng)目符號(hào)和編號(hào)。

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟】

一、制作“節(jié)日賀卡”，樣文見實(shí)訓(xùn)教材122頁(yè)圖3-

27、123頁(yè)3-29所示。如何在文檔中插入圖形？請(qǐng)舉例寫出操作步驟。如何設(shè)置圖形的樣式、填充、邊框、陰影和三維效果等格式？請(qǐng)舉例寫出操作步驟。

3如何在圖形中輸入文字，并設(shè)置其文字方向及對(duì)齊方式？請(qǐng)舉例寫出操作方法。

4在文檔中插入藝術(shù)字及圖片并對(duì)其進(jìn)行設(shè)置，請(qǐng)寫出操作方法。

二、制作“崗位聘用合同書”，樣文見實(shí)訓(xùn)教材135頁(yè)圖3-59所示。設(shè)置紙張的大小和頁(yè)邊距，請(qǐng)寫出操作步驟。輸入標(biāo)題“崗位聘用合同書”，設(shè)置字體：華文宋體、加粗，字號(hào)：初號(hào)，字符間距：加寬6磅，請(qǐng)寫出操作步驟。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告文字處理2010

（一）班級(jí)學(xué)號(hào)姓名完成日期課（內(nèi)、外）選中二級(jí)標(biāo)題“第一條 崗位聘用合同期限”的段落文本，設(shè)置其格式為“黑體、四號(hào)、加粗、居中對(duì)齊”，設(shè)置其段落的前后間距各為0.5行，用格式刷所做設(shè)置復(fù)制到其他段落，請(qǐng)寫出操作方法。

4為每條條款添加項(xiàng)目符號(hào)和編號(hào)，請(qǐng)寫出操作方法。

三、制作“留學(xué)生報(bào)刊”，樣文見實(shí)訓(xùn)教材141頁(yè)圖3-73所示。設(shè)置分欄、首字下沉，請(qǐng)寫出操作方法。

2在文中插入圖片，并進(jìn)行設(shè)置：顏色：黑白 對(duì)比度、亮度：48%，15度旋轉(zhuǎn)圖片，并設(shè)置合適的文字環(huán)繞方式，請(qǐng)寫出操作方法。

【實(shí)驗(yàn)思考題】

1、如何設(shè)置項(xiàng)目符號(hào)與編號(hào)？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明。

2、文字環(huán)繞的方式有哪幾種？

附：

教師提供電子版文件清單：

1崗位聘用合同書素材.docx ○

③留學(xué)生報(bào)刊素材.docx學(xué)生制作保存電子版文件清單： 1 節(jié)日賀卡.docx ○② 崗位聘用合同書.docx ③ 留學(xué)生報(bào)刊.docx

第二篇：實(shí)驗(yàn)報(bào)告一

《外匯交易》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：外匯銀行報(bào)價(jià)學(xué)生姓名：專業(yè)：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)樓C347實(shí)驗(yàn)日期：2010年9月23日

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄒ唬┝私馔鈪R模擬交易系統(tǒng)的構(gòu)成（二）熟悉外匯交易的常見幣種

（三）熟悉常見的匯率類型

（四）熟悉外匯銀行常見的報(bào)價(jià)方式

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（一）利用外匯模擬交易系統(tǒng)的行情報(bào)價(jià)系統(tǒng)，了解外匯行情

（二）行情中心主要提供包括澳元、加元、瑞郎、英鎊、日元、歐元等六種基本貨幣的行情

（三）匯率類型主要可以分為基本匯率和套算匯率

（四）外匯銀行對(duì)外匯的標(biāo)價(jià)方式主要有直接標(biāo)價(jià)法、間接標(biāo)價(jià)法和美元標(biāo)價(jià)法

三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段

軟件使用。

四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求

集中授課形式

五、實(shí)驗(yàn)條件

計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)，外匯模擬交易軟件。

六、實(shí)驗(yàn)步驟

（一）進(jìn)入外匯模擬交易系統(tǒng)，了解外匯模擬交易系統(tǒng)的構(gòu)成（二）進(jìn)入外匯模擬交易系統(tǒng)的行情報(bào)價(jià)系統(tǒng)，了解主要貨幣如澳元、加元、瑞郎、英鎊、日元、歐

元等六種基本貨幣的行情

（三）在實(shí)時(shí)行情中任意選擇三種貨幣組合，計(jì)算它們的交叉匯率。

（四）比較實(shí)盤交易和保證金交易的差別。

（五）任意選擇一種貨幣和一段時(shí)間，假設(shè)你持有1000美元，保證金的比例是5%，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，計(jì)算你的收益率。

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

第三篇：實(shí)驗(yàn)報(bào)告一

實(shí)驗(yàn)一交換機(jī)的配置

一、VLAN的配置

1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

1.掌握交換機(jī)基本信息的配置管理。

2.理解虛擬LAN(VLAN)基本配置；

3.掌握一般交換機(jī)按端口劃分VLAN的配置方法； 4.掌握Tag VLAN配置方法。

1.2實(shí)驗(yàn)背景

某公司新進(jìn)一批交換機(jī)，公司內(nèi)財(cái)務(wù)部、銷售部的PC通過(guò)2臺(tái)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)通信；要求財(cái)務(wù)部和銷售部的PC可以互通，但為了數(shù)據(jù)安全起見，銷售部和財(cái)務(wù)部需要進(jìn)行互相隔離，現(xiàn)要在交換機(jī)上做適當(dāng)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目

1.3 技術(shù)原理

1.交換機(jī)的命令行操作模式主要包括： 1)用戶模式 2)特權(quán)模式 4)端口模式

Switch> Switch#

Switch(config-if)# 3)全局配置模式 Switch(config)# 2.VLAN是指在一個(gè)物理網(wǎng)段內(nèi)。進(jìn)行邏輯的劃分，劃分成若干個(gè)虛擬局域網(wǎng)，VLAN做大的特性是不受物理位置的限制，可以進(jìn)行靈活的劃分。VLAN具備了一個(gè)物理網(wǎng)段所具備的特性。相同VLAN內(nèi)的主機(jī)可以相互直接通信，不同VLAN間的主機(jī)之間互相訪問(wèn)必須經(jīng)路由設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，廣播數(shù)據(jù)包只可以在本VLAN內(nèi)進(jìn)行廣播，不能傳輸?shù)狡渌鸙LAN中。

Port VLAN是實(shí)現(xiàn)VLAN的方式之一，它利用交換機(jī)的端口進(jìn)行VALN的劃分，一個(gè)端口只能屬于一個(gè)VLAN。

Tag VLAN是基于交換機(jī)端口的另一種類型，主要用于是交換機(jī)的相同Vlan內(nèi)的主機(jī)之間可以直接訪問(wèn)，同時(shí)對(duì)不同Vlan的主機(jī)進(jìn)行隔離。Tag VLAN遵循IEEE802.1Q協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)，在使用配置了Tag VLAN的端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，需要在數(shù)據(jù)幀內(nèi)添加4個(gè)字節(jié)的8021.Q標(biāo)簽信息，用于標(biāo)示該數(shù)據(jù)幀屬于哪個(gè)VLAN,便于對(duì)端交換機(jī)接收到數(shù)據(jù)幀后進(jìn)行準(zhǔn)確的過(guò)濾。1.4實(shí)驗(yàn)步驟

1.新建Packet Tracer拓?fù)鋱D； 2.劃分VLAN；

3.將端口劃分到相應(yīng)VLAN中； 4.測(cè)試

圖 1-1 VLAN拓?fù)鋱D

1.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

1.5.1對(duì)交換機(jī)進(jìn)行配置

1.5.2配置交換機(jī)：

通過(guò)“show VLAN”命令，查看交換機(jī)VLAN的配置

1.5.3劃分兩個(gè)VLAN，VLAN10和VLAN20 配置交換機(jī)，在pc0上使用ping命令。當(dāng)兩臺(tái)主機(jī)連接在同一個(gè)VLAN時(shí)，數(shù)據(jù)連通。

圖1-2 兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間同一個(gè)vlan的網(wǎng)絡(luò)連通測(cè)試

兩臺(tái)主機(jī)連接不同的vlan時(shí)，連接超時(shí)

二、跨交換機(jī)VLAN的配置

用兩臺(tái)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)交換機(jī)VLAN之間的通信，與同一臺(tái)交換機(jī)的不同之處是兩臺(tái)交換機(jī)之間設(shè)置Tag VLAN Trunk。這在實(shí)際中有很重要的應(yīng)用。

2.1實(shí)驗(yàn)步驟

1.新建Packet Tracer拓?fù)鋱D； 2.劃分VLAN；

3.將端口劃分到相應(yīng)VLAN中； 4.設(shè)置Tag VLAN Trunk屬性； 5.測(cè)試

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：

2.2.1分別配置兩臺(tái)交換機(jī)，通過(guò)“show running”檢查交換機(jī)配置： interface FastEthernet0/11 switchport access vlan 10!interface FastEthernet0/12 switchport access vlan 10!interface FastEthernet0/13 switchport access vlan 20!interface FastEthernet0/24 switchport mode trunk 2.2.2配置交換機(jī)，設(shè)置交換機(jī)24串口為Tag VLAN Trunk。用“ping”命令檢查同一個(gè)VLAN的連通性。

圖 3-2 跨交換機(jī)vlan的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連通

三、生成樹協(xié)議的配置

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

1.理解生成樹協(xié)議工作原理；

2.掌握快速生成樹協(xié)議RSTP基本配置方法；

3.2實(shí)驗(yàn)原理

生成樹協(xié)議（spanning-tree）,作用是在交換網(wǎng)絡(luò)中提供冗余備份鏈路，并且解決 交換網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路問(wèn)題；

生成樹協(xié)議是利用SPA算法，在存在交換機(jī)環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)中生成一個(gè)沒(méi)有環(huán)路的屬性網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用該算法將交換網(wǎng)絡(luò)的冗余備份鏈路從邏輯上斷開，當(dāng)主鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，能夠自動(dòng)的切換到備份鏈路，保證數(shù)據(jù)的正常轉(zhuǎn)發(fā)。

生成樹協(xié)議版本：STP、RSTP（快速生成樹協(xié)議）、MSTP（多生成樹協(xié)議）。生成樹協(xié)議的特點(diǎn)收斂時(shí)間長(zhǎng)。從主要鏈路出現(xiàn)故障到切換至備份鏈路需要50秒時(shí)間。

快速生成樹在生成樹協(xié)議的基礎(chǔ)上增加了兩種端口角色，替換端口或備份端口，分別作為根端口和指定端口。當(dāng)根端口或指定端口出現(xiàn)故障時(shí)，冗余端口不需要經(jīng)過(guò)50秒的收斂時(shí)間，可以直接切換到替換端口或備份端口，從而實(shí)現(xiàn)RSTP協(xié)議小于1秒的快速收斂。

實(shí)現(xiàn)功能 使網(wǎng)絡(luò)在有冗余鏈路的情況下避免環(huán)路的產(chǎn)生，避免廣播風(fēng)暴等。3.3 實(shí)驗(yàn)步驟

首先，將交換機(jī)劃分為兩個(gè)vlan，在一個(gè)vlan里加連一條鏈路形成環(huán)路。

圖3-3 形成環(huán)路后的連通性測(cè)試結(jié)果

若要兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通信，需要添加生成樹命令，添加代碼如下：

添加生成樹指令后

圖3-4添加生成樹后的連通性測(cè)試

四、交換機(jī)的端口聚合配置

4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

1.理解端口聚合基本原理；

2.掌握一般交換機(jī)端口聚合的配置方法；

4.2實(shí)驗(yàn)背景

端口聚合（又稱為鏈路聚合)，將交換機(jī)上的多個(gè)端口在物理上連接起來(lái)，在邏輯上捆綁在一起，形成一個(gè)擁有較大寬帶的端口，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)，并提供冗余鏈路。

4.3技術(shù)原理

端口聚合使用的是EtherChannel特性，在交換機(jī)到交換機(jī)之間提供冗余的高速的連接方式。將兩個(gè)設(shè)備之間多條FastEthernet或GigabitEthernet物理鏈路捆在一起組成一條設(shè)備間邏輯鏈路，從而增強(qiáng)帶寬，提供冗余。

兩臺(tái)交換機(jī)到計(jì)算機(jī)的速率都是100M，SW1和SW2之間雖有兩條100M的物理通道相連，可由于生成樹的原因，只有100M可用，交換機(jī)之間的鏈路很容易形成瓶頸，使用端口聚合技術(shù)，把兩個(gè)100M鏈路聚合成一個(gè)200M的邏輯鏈路，當(dāng)一條鏈路出現(xiàn)故障，另一條鏈路會(huì)繼續(xù)工作。

一臺(tái)S2000系列以太網(wǎng)交換機(jī)只能有1個(gè)匯聚組，1個(gè)匯聚組最多可以有4個(gè)端口。組內(nèi)的端口號(hào)必須連續(xù)，但對(duì)起始端口無(wú)特殊要求。

在一個(gè)端口匯聚組中，端口號(hào)最小的作為主端口，其他的作為成員端口。同一個(gè)匯聚組中成員端口的鏈路類型與主端口的鏈路類型保持一致，即如果主端口為Trunk端口，則成員端口也為Trunk端口；如主端口的鏈路類型改為Access端口，則成員端口的鏈路類型也變?yōu)锳ccess端口。

所有參加聚合的端口都必須工作在全雙工模式下，且工作速率相同才能進(jìn)行聚合。并且聚合功能需要在鏈路兩端同時(shí)配置方能生效。

端口聚合主要應(yīng)用的場(chǎng)合：

a)交換機(jī)與交換機(jī)之間的連接：匯聚層交換機(jī)到核心層交換機(jī)或核心層交換機(jī)之間。

b)交換機(jī)與服務(wù)器之間的連接：集群服務(wù)器采用多網(wǎng)卡與交換機(jī)連接提供集中訪問(wèn)。

c)交換機(jī)與路由器之間的連接：交換機(jī)和路由器采用端口聚合解決廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)連接瓶頸。

d)服務(wù)器和路由器之間的連接：集群服務(wù)器采用多網(wǎng)卡與路由器連接提供集中訪問(wèn)

4.4實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果

在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)下，在vlan中再添加一條鏈路。

圖3.8網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)圖

然后，在交換機(jī)（S2328-1-3）添加代碼：

S2328-1-3#config t S2328-1-3(config)#interface range f0/23-24 S2328-1-3(config-if-range)#Switchport mode trunk S2328-1-3(config-if-range)#channel-group 1 mode on S2328-1-3(config-if-range)#exit S2328-1-3(config)#port-channel load-balance dst-ip S2328-1-3(config)#exit S2328-1-3#show etherchannel summary 在另一臺(tái)交換機(jī)添加如下代碼：

S2328-1-2#config t S2328-1-2#interface range f0/23-24 S2328-1-2(config-if-range)#Switchport mode trunk S2328-1-2(config-if-range)#channel-group 1 mode on S2328-1-2(config-if-range)#exit S2328-1-2(config)#port-channel load-balance dst-ip S2328-1-2(config)#exit S2328-1-2#show etherchannel summary 這樣就完成了鏈路聚合。通過(guò)ping，可以得出兩臺(tái)計(jì)算機(jī)連通。連通性測(cè)試如圖3.9所示：

五、實(shí)驗(yàn)體會(huì)

通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)我學(xué)會(huì)了交換機(jī)的基本配置、vlan的劃分、跨交換機(jī)實(shí)現(xiàn)vlan，利用交換機(jī)和路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)vlan間的通信。在連接線的過(guò)程中，我也不是很會(huì)，還好有同組其他同學(xué)的幫助，才能解決問(wèn)題，讓實(shí)驗(yàn)最終成功完成了。

這次實(shí)驗(yàn)讓我體會(huì)到了積累知識(shí)和實(shí)踐操作的重要性，也感謝老師的認(rèn)真指導(dǎo)，和同組同學(xué)的相互協(xié)作，讓這次實(shí)驗(yàn)?zāi)艹晒Α?/p>

第四篇：數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

南京郵電大學(xué)

實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

實(shí)驗(yàn)名稱_____熟悉MATLAB環(huán)境 ___ 快速傅里葉變換及其應(yīng)用 ____IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)_ FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

課程名稱 數(shù)字信號(hào)處理A

班級(jí)學(xué)號(hào)_______09002111___________ 姓 名 王都超

開課時(shí)間 2011/2012學(xué)年，第 二 學(xué)期

實(shí)驗(yàn)一

熟悉MATLAB環(huán)境

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）熟悉MATLAB的主要操作命令。（2）學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的矩陣輸入和數(shù)據(jù)讀寫。（3）掌握簡(jiǎn)單的繪圖命令。

（4）用MATLAB編程并學(xué)會(huì)創(chuàng)建函數(shù)。（5）觀察離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)數(shù)組的加、減、乘、除和乘方運(yùn)算。輸入A=[1 2 3 4]，B=[3,4,5,6]，求

C=A+B，D=A-B，E=A.*B,F=A./B,G=A.^B。并用stem語(yǔ)句畫出A、B、C、D、E、F、G。

D =

-2 E =

F =

0.3333

0.5000

0.6000

0.6667 G =

243

4096(2)用MATLAB實(shí)現(xiàn)下列序列： a)x(n)?0.8n 0?n?1

5n=0:1:15;x1=0.8.^n;a=(0.2+3*i)*n;stem(x1)b)x(n)?e(0.2?3j)n 0?n?15

n=0:1:15;x2=exp(a);a=(0.2+3*i)*n;stem(x2)

c)x(n)?3cos(0.125?n?0.2?)?2sin(0.25?n?0.1?)

0?n?15

(4)繪出下列時(shí)間函數(shù)的圖形，對(duì)x軸、y軸以及圖形上方均須加上適當(dāng)?shù)臉?biāo)注： a)x(t)?sin(2?t)0?t?10s

b)x(t)?cos(100?t)sin(?t)0?t?4s t=0:0.01:4;x=cos(100*pi*t).*sin(pi*t);plot(t,x, 'r-');xlabel('t'),ylabel('x(t)'),title('cos')

(6)給定一因果系統(tǒng)H(z)?(1?頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。

2z?1?z?2)/(1?0.67z?1?0.9z?2)，求出并繪制H(z)的幅

(7)計(jì)算序列{8-2-1 2 3}和序列{2 3-1-3}的離散卷積，并作圖表示卷積結(jié)果。

(8)求以下差分方程所描述系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)h(n), 0?n?50

y(n)?0.1y(n?1)?0.06y(n?2)?x(n)?2x(n?1)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果（含實(shí)驗(yàn)程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形）； clear all;N=50;a=[1-2];b=[1 0.1-0.06];x1=[1 zeros(1,N-1)];n=0:1:N-1;h=filter(a,b,x1);stem(n,h)axis([-1 53-2.5 1.2])

實(shí)驗(yàn)二

快速傅里葉變換及其應(yīng)用

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)FFT的理解，熟悉MATLAB中的有關(guān)函數(shù)。(2)應(yīng)用FFT對(duì)典型信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。

(3)了解應(yīng)用FFT進(jìn)行信號(hào)頻譜分析過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以便在實(shí)際中正確應(yīng)用FFT。(4)應(yīng)用FFT實(shí)現(xiàn)序列的線性卷積和相關(guān)。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)中用到的信號(hào)序列 a)高斯序列

??(n?p)q?xa(n)??e?0?20?n?15 其他

b)衰減正弦序列

?e?ansin(2?fn)xb(n)??0?0?n?15其他

c)三角波序列 ?n?xc(n)??8?n?0?0?n?34?n?7 其他

d)反三角波序列

?4?n?xd(n)??n?4?0?0?n?34?n?7 其他

(1)觀察高斯序列的時(shí)域和幅頻特性，固定信號(hào)xa(n)中參數(shù)p=8，改變q的值，使q分別等于2，4，8，觀察它們的時(shí)域和幅頻特性，了解當(dāng)q取不同值時(shí)，對(duì)信號(hào)序列的時(shí)域幅頻特性的影響；固定q=8，改變p，使p分別等于8，13，14，觀察參數(shù)p變化對(duì)信號(hào)序列的時(shí)域及幅頻特性的影響，觀察p等于多少時(shí)，會(huì)發(fā)生明顯的泄漏現(xiàn)象，混疊是否也隨之出現(xiàn)？記錄實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象，繪出相應(yīng)的時(shí)域序列和幅頻特性曲線。

(3)觀察三角波和反三角波序列的時(shí)域和幅頻特性，用N=8點(diǎn)FFT分析信號(hào)序列xc(n)和觀察兩者的序列形狀和頻譜曲線有什么異同？繪出兩序列及其幅頻特性xd(n)的幅頻特性，曲線。

在xc(n)和xd(n)末尾補(bǔ)零，用N=32點(diǎn)FFT分析這兩個(gè)信號(hào)的幅頻特性，觀察幅頻特性發(fā)生了什么變化？?jī)煞N情況的FFT頻譜還有相同之處嗎？這些變化說(shuō)明了什么？

(5)用FFT分別實(shí)現(xiàn)xa(n)（p＝8，q＝2）和xb(n)（a＝0.1，f＝0.0625）的16點(diǎn)循環(huán)卷積和線性卷積。

n=0:15;p=8;q=2;

xa=exp(-(n-p).^2/q);subplot(2,3,1);stem(n,xa,'.');title('xa波形');

Xa=fft(xa,16);subplot(2,3,4);stem(abs(Xa),'.');

title('Xa(k)=FFT[xa(n)]的波形 ');A=1;f=0.0625;a=0.1;

xb=exp(-a*n).*sin(2*pi*f*n);subplot(2,3,2);stem(n,xb,'.');title('xb波形');Xb=fft(xb,16);subplot(2,3,5);stem(abs(Xb),'.');

title('Xb(k)=FFT[xb(n)]的波形 ');

實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果（含實(shí)驗(yàn)程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形）；

實(shí)驗(yàn)三 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握雙線性變換法及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的具體設(shè)計(jì)方法及其原理，熟悉用雙線性變換法及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)低通、高通和帶通IIR數(shù)字濾波器的計(jì)算機(jī)編程。

(2)觀察雙線性變換及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)的濾波器的頻域特性，了解雙線性變換法及脈沖響應(yīng)不變法的特點(diǎn)。

(3)熟悉巴特沃思濾波器、切比雪夫?yàn)V波器和橢圓濾波器的頻率特性。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）P162 例4.4 設(shè)采樣周期T=250?s(采樣頻率fs=4kHz)，分別用脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法設(shè)計(jì)一個(gè)三階巴特沃思低通濾波器，其3dB邊界頻率為fc=1kHz。

脈沖響應(yīng)不變法： fc=1000;fs=4000;OmegaC=2*pi*fc;[B,A]=butter(3, OmegaC,'s');[num1,den1]=impinvar(B,A,fs);[h1,w]=freqz(num1,den1);f = w/pi*fs/2;plot(f,abs(h1));

雙線性變換法： fc=1000;fs=4000;

OmegaC=2*fs*tan(pi*fc/fs);[B,A]=butter(3, OmegaC,'s');[num2,den2]=bilinear(B,A,fs);[h2,w]=freqz(num2,den2);f = w/pi*fs/2;plot(f,abs(h2));

同一圖中畫兩條曲線： fc=1000;fs=4000;OmegaC=2*pi*fc;[B,A]=butter(3, OmegaC,'s');[num1,den1]=impinvar(B,A,fs);[h1,w]=freqz(num1,den1);f = w/pi*fs/2;

OmegaC=2*fs*tan(pi*fc/fs);[B,A]=butter(3, OmegaC,'s');[num2,den2]=bilinear(B,A,fs);[h2,w]=freqz(num2,den2);f = w/pi*fs/2;plot(f,abs(h1),'r-.');hold on;plot(f,abs(h2),'g-');

(選做)(2)fc=0.2kHz,?=1dB,fr=0.3kHz,At=25dB,T=1ms；分別用脈沖響應(yīng)不變法及雙線性變換法設(shè)計(jì)一巴特沃思數(shù)字低通濾波器，觀察所設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的幅頻特性曲線，記錄帶寬和衰減量，檢查是否滿足要求。比較這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果（含實(shí)驗(yàn)程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形）；

實(shí)驗(yàn)四

FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握用窗函數(shù)法，頻率采樣法及優(yōu)化設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)FIR濾波器的原理及方法，熟悉相應(yīng)的計(jì)算機(jī)編程；

(2)熟悉線性相位FIR濾波器的幅頻特性和相頻特性；

(3)了解各種不同窗函數(shù)對(duì)濾波器性能的影響。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

(1)生成一個(gè)長(zhǎng)度為20的矩形窗，畫出其時(shí)域和幅頻特性曲線。n=0:1:19;N=20;win(1:20)=1;[H,w]=freqz(win,1);subplot(2,1,1);stem(n,win)subplot(2,1,2);plot(w,abs(H));

(2)用矩形窗設(shè)計(jì)一個(gè)21階的線性相位低通FIR數(shù)字濾波器，截止頻率Wc＝0.25π，求出濾波器系數(shù)，并繪出濾波器的幅頻特性。修改程序，分別得到階次為N＝41，61的濾波器，并顯示其各自的幅頻曲線。

a)在上面所得的幾幅圖中，在截止頻率兩邊可以觀察到幅頻響應(yīng)的擺動(dòng)行為。請(qǐng)問(wèn)波紋的數(shù)量與濾波器脈沖響應(yīng)的長(zhǎng)度之間有什么關(guān)系？

b)最大波紋的高度與濾波器脈沖響應(yīng)的長(zhǎng)度之間有什么關(guān)系？

實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果（含實(shí)驗(yàn)程序、運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)果和圖形）； 21階的線性相位低通FIR數(shù)字濾波器： Wc=0.25*pi;N=21;M=(N-1)/2;

%位移量

for n=0:(N-1)

if(n== fix(M))

%中間的點(diǎn)單獨(dú)算

hd(n+1)=Wc/pi;

else

hd(n+1)=sin(Wc*(n-M))/(pi*(n-M));end;end;win=boxcar(N);%%%不同窗函數(shù)

h=hd.*win';[H,w]=freqz(h,1);n=0:1:N-1;subplot(3,1,1);stem(n,h)subplot(3,1,2);plot(w,abs(H));subplot(3,1,3);plot(w,angle(H));

41階的線性相位低通FIR數(shù)字濾波器： Wc=0.25*pi;N=41;M=(N-1)/2;

%位移量

for n=0:(N-1)

if(n== fix(M))

%中間的點(diǎn)單獨(dú)算

hd(n+1)=Wc/pi;

else

hd(n+1)=sin(Wc*(n-M))/(pi*(n-M));end;end;win=boxcar(N);%%%不同窗函數(shù)

h=hd.*win';[H,w]=freqz(h,1);n=0:1:N-1;subplot(3,1,1);stem(n,h)subplot(3,1,2);plot(w,abs(H));subplot(3,1,3);plot(w,angle(H));

61階的線性相位低通FIR數(shù)字濾波器： Wc=0.25*pi;N=61;M=(N-1)/2;

%位移量

for n=0:(N-1)

if(n== fix(M))

%中間的點(diǎn)單獨(dú)算

hd(n+1)=Wc/pi;

else

hd(n+1)=sin(Wc*(n-M))/(pi*(n-M));end;end;win=boxcar(N);%%%不同窗函數(shù)

h=hd.*win';[H,w]=freqz(h,1);n=0:1:N-1;subplot(3,1,1);stem(n,h)subplot(3,1,2);plot(w,abs(H));subplot(3,1,3);plot(w,angle(H));

數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)小結(jié)及心得體會(huì)：

通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，我對(duì)MATLAB語(yǔ)言有了一定的認(rèn)識(shí)，雖然還不能完全用MATLAB獨(dú)立編寫程序，但對(duì)這種語(yǔ)言環(huán)境有了新的了解。我知道了一般的加減乘除在MATLAB中不同的意義。知道輸入、輸出語(yǔ)句怎么形成。通過(guò)快速傅里葉變換及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)，加深了我對(duì)FFT的理解，還有對(duì)各典型信號(hào)的頻譜分析，改變參數(shù)后時(shí)域和幅頻特性的變化。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)讓我知道了巴特沃思濾波器和切比雪夫?yàn)V波器的頻率特性，還有雙線性變換及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)的濾波器的頻率特性。做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候程序有點(diǎn)困難，很多細(xì)節(jié)問(wèn)題不能考慮清楚，導(dǎo)致圖形出不來(lái)。FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)出來(lái)的是三種窗的圖形，通過(guò)三種窗的比較，我了解了他們各自的特點(diǎn)，幅頻和相頻特性。我在這次實(shí)驗(yàn)中的收獲很大，接觸了很多新的知識(shí)，但在實(shí)驗(yàn)寫程序時(shí)，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足。很多程序?qū)懖煌耆＿@是自己今后要加強(qiáng)的地方。

第五篇：數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

JIANGSU

UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)院名稱： 電氣信息工程學(xué)院

專 業(yè)：

班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 張維璽（教授）

2013年12月20日

實(shí)驗(yàn)一 離散時(shí)間信號(hào)的產(chǎn)生

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中的信號(hào)都是以離散時(shí)間形態(tài)存在的，所以對(duì)離散時(shí)間信號(hào)的研究是數(shù)字信號(hào)的基本所在。而要研究離散時(shí)間信號(hào)，首先需要產(chǎn)生出各種離散時(shí)間信號(hào)。使用MATLAB軟件可以很方便地產(chǎn)生各種常見的離散時(shí)間信號(hào)，而且它還具有強(qiáng)大繪圖功能，便于用戶直觀地處理輸出結(jié)果。

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何用MATLAB產(chǎn)生一些常見的離散時(shí)間信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的卷積運(yùn)算，并通過(guò)MATLAB中的繪圖工具對(duì)產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行觀察，加深對(duì)常用離散信號(hào)和信號(hào)卷積和運(yùn)算的理解。

二、實(shí)驗(yàn)原理

離散時(shí)間信號(hào)是指在離散時(shí)刻才有定義的信號(hào)，簡(jiǎn)稱離散信號(hào)，或者序列。離散序列通常用x（n）來(lái)表示，自變量必須是整數(shù)。常見的離散信號(hào)如下：（1）單位沖激序列δ（n）

如果δ（n）在時(shí)間軸上延遲了k個(gè)單位，得到δ（n-k），即長(zhǎng)度為N的單位沖激序列δ（n）可以通過(guò)下面的MATLAB命令獲得。

n=-（N-1）：N-1 x=[zeros(1,N-1)1 zeros(1,N-1)]； stem(n,x)延遲K個(gè)采樣點(diǎn)的長(zhǎng)度為N的單位沖激序列δ（n-k）（k

n=0：N-1 y=[zeros(1,M)1 zeros(1,N-M-1)]； stem（n，y）

（2）單位階躍序列u（n）

如果u（n）在時(shí)間軸上延遲了k個(gè)單位，得到u（n-k），即長(zhǎng)度為N的單位階躍序列u（n）可以通過(guò)下面的MATLAB命令獲得。

n=-（N-1）：N-1 x=[zeros(1,N-1)ones(1,N)]； stem(n,x)延遲的單位階躍序列可以使用類似于單位沖激序列的方法獲得。（3）矩形序列

矩形序列有一個(gè)重要的參數(shù)，就是序列的寬度N。矩形序列與u（n）之間的關(guān)系為矩形序列等= u（n）— u（n-N）。

因此，用MATLAB表示矩形序列可利用上面的單位階躍序列組合而成。（4）正弦序列x（n）

這里，正弦序列的參數(shù)都是實(shí)數(shù)。與連續(xù)的正弦信號(hào)不同，正弦序列的自變量n必須為整數(shù)。可以證明，只有當(dāng)2π/w為有理數(shù)時(shí)，正弦序列具有周期性。

長(zhǎng)度為N的正弦序列x（n）可以通過(guò)下面的MATLAB命令獲得。n=0：N-1 x=A*cos（2*pi*f*n/Fs+phase）（5）單邊實(shí)指數(shù)序列x（n）

長(zhǎng)度為N的實(shí)指數(shù)序列x（n）可以通過(guò)下面的MATLAB命令實(shí)現(xiàn)。n=0：N-1 x=a.^n stem(n,x)單邊指數(shù)序列n的取值范圍為n>=0。當(dāng)|a|>1時(shí)，單邊指數(shù)序列發(fā)散；當(dāng)|a|<1時(shí)，單邊指數(shù)序列收斂。當(dāng)a>0時(shí)，該序列均取正值；當(dāng)a<0時(shí)，序列在正負(fù)擺動(dòng)。

（6）負(fù)指數(shù)序列x（n）

當(dāng)a=0時(shí)，得到虛指數(shù)序列x（n）。

與連續(xù)負(fù)指數(shù)信號(hào)一樣，我們將負(fù)指數(shù)序列實(shí)部和虛部的波形分開討論，得到如下結(jié)論：

1）當(dāng)a>0時(shí)，負(fù)指數(shù)序列x（n）的實(shí)部和虛部分別是按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)的正弦振蕩序列；

2)當(dāng)a<0時(shí)，負(fù)指數(shù)序列x（n）的實(shí)部和虛部分別是按指數(shù)規(guī)律衰減的正弦振蕩序列；

3)當(dāng)a=0時(shí)，負(fù)指數(shù)序列x（n）即為虛指數(shù)序列，其實(shí)部和虛部分別是等幅的正弦振蕩序列；

長(zhǎng)度為N的實(shí)指數(shù)序列x（n）可以通過(guò)下面的MATLAB命令實(shí)現(xiàn)。n=0：N-1 x=exp（（a.+j*w）*n）stem(n,real(x))或

stem(n,imag(x))

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析

?1n?01、編制程序產(chǎn)生單位沖激序列??n???“?并繪出其圖及??n?”學(xué)號(hào)后兩位0n?0?形。程序:(1)N=4;

n=-(N-1):N-1;

x=[zeros(1,N-1)1 zeros(1,N-1)];stem(n,x);

title('單位沖激序列');

grid on;

(2)N=6;

M=1;%學(xué)號(hào)01 n=-(N-1):N-1;

y=[zeros(1,N-M+1)1 zeros(1,N-M-1)];stem(n,y);

title('單位沖激序列');grid on;

分析:在上圖的基礎(chǔ)上向右平移了1個(gè)單位。

?1n?02、編制程序產(chǎn)生單位階躍序列u?n???、u?n?“學(xué)號(hào)后兩位”?及

0n?0?u?n??u?n?“學(xué)號(hào)后兩位”?，并繪出其圖形。程序: 4

(1)N=5;

n=-(N-1):N-1;

x=[zeros(1,N-1)ones(1,N)];stem(n,x);

title('單位階躍序列');grid on;

(2)N=6;

M=1;%學(xué)號(hào)01 n=-(N-1):N-1;

x=[zeros(1,N-M+1)ones(1,N-M)];stem(n,x);

title('單位階躍序列');grid on;

分析:在上圖的基礎(chǔ)上平移了1個(gè)單位.(3)N=6;

M=1;%學(xué)號(hào)01 n=-(N-1):N-1;

x=[zeros(1,N-1)ones(1,N)];y=[zeros(1,N-M+1)ones(1,N-M)];z=x-y;stem(n,z);

title('單位階躍序列');grid on;

2??

3、編制程序產(chǎn)生正弦序列x?n??cos?2?n?、x?n??cos??n?及

?學(xué)號(hào)后兩位?x?n??sin?2n?并繪出其圖形。

程序:(1)N=5;

A=1;

w=2*pi;phi=0;n=0:0.05:N-1;x=A*cos(w*n+phi);stem(n,x);title('余弦信號(hào)');grid on;

分析:該序列具有周期性,且輸出為余弦信號(hào).(2)N=5;

A=1;

w=2*pi/1;%學(xué)號(hào)01 phi=0;n=0:0.05:N-1;x=A*cos(w*n+phi);stem(n,x);title('余弦信號(hào)');grid on;

;

分析:該序列具有周期性,且輸出為余弦信號(hào).(3)N=5;

A=1;

w=2*pi;phi=0;

n=0:0.05:N-1;x=A*sin(w*n+phi);stem(n,x);title('正弦信號(hào)');grid on;

分析:該序列具有周期性,且輸出為正弦信號(hào).4、編制程序產(chǎn)生復(fù)正弦序列x?n??e(2?j學(xué)號(hào)后兩位）n，并繪出其圖形。N=3;

n=0:0.2:N-1;

w=1;%學(xué)號(hào)01 x=exp((2+j*w)*n);subplot(2,1,1)

stem(n,real(x)),title('實(shí)部');grid on;subplot(2,1,2)

stem(n,imag(x)),title('虛部');grid on;

5、編制程序產(chǎn)生指數(shù)序列x?n??an，并繪出其圖形。其中a=學(xué)號(hào)后兩位、a=1/“學(xué)號(hào)后兩位”。

(1)N=10;

n=0:N-1;

a=1;%學(xué)號(hào)01 x=a.^n;stem(n,x);title('指數(shù)序列');grid on;

(2)N=10;

n=0:N-1;

a=1;%學(xué)號(hào)01 x=a.^(-n);stem(n,x);title('指數(shù)序列');grid on;

實(shí)驗(yàn)三 離散時(shí)間信號(hào)的頻域分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

信號(hào)的頻域分析是信號(hào)處理中一種有效的工具。在離散信號(hào)的頻域分析中，通常將信號(hào)表示成單位采樣序列的線性組合，而在頻域中，將信號(hào)表示成復(fù)變量或的線性組合。通過(guò)這樣的表示，可以將時(shí)域的離散序列映射到頻域以便于進(jìn)一步的處理。

在本實(shí)驗(yàn)中，將學(xué)習(xí)利用MATLAB計(jì)算離散時(shí)間信號(hào)的DTFT和DFT，并加深對(duì)其相互關(guān)系的理解。

二、實(shí)驗(yàn)原理

（１）DTFT和DFT的定義及其相互關(guān)系。

（２）使用到的MATLAB命令有基于DTFT離散時(shí)間信號(hào)分析函數(shù)以及求解序列的DFT函數(shù)。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析

（１）編程計(jì)算并畫出下面DTFT的實(shí)部、虛部、幅度和相位譜。

X(e)?jw0.0518?0.1553e1?1.2828ex(n)?cos?jw?jw?0.1553e?j2w?1.0388e?j2w?0.0518e?j3w?0.3418e?j3w

（２）計(jì)算32點(diǎn)序列

5?n16，0≦n≦31的32點(diǎn)和64點(diǎn)DFT，分別繪出幅度譜圖形，并繪出該序列的DTFT圖形。

３－１

clear;

x=[0.0518,-0.1553,0.1553,0.0518];y=[1,1.2828,1.0388,0.3418];w=[0:500]*pi/500 H=freqz(x,y,w);

magX=abs(H);angX=angle(H);realX=real(H);imagX=imag(H);subplot(221);plot(w/pi,magX);grid;

xlabel('frequency in pi unit');ylabel('magnitude');title('幅度 part');axis([0 0.9 0 1.1]);

subplot(223);plot(w/pi,angX);grid;

xlabel('frequency in pi unit');ylabel('radians');title('相位 part');axis([0 1-3.2 3.2]);

subplot(222);plot(w/pi,realX);grid;

xlabel('frequency in pi unit');ylabel('real part');title('實(shí)部 part');axis([0 1-1 1]);

subplot(224);plot(w/pi,imagX);grid;

xlabel('frequency in pi unit');ylabel('imaginary');title('虛部 part');axis([0 1-1 1.1]);

３－２

N=32;n=0:N-1;

xn=cos(5*pi*n/16);k=0:1:N-1;Xk=fft(xn,N);subplot(2,1,1);stem(n,xn);subplot(2,1,2);stem(k,abs(Xk));title('32點(diǎn)');figure N=64;n=0:N-1;

xn=cos(5*pi*n/16);k=0:1:N-1;Xk=fft(xn,N);subplot(2,1,1);stem(n,xn);subplot(2,1,2);stem(k,abs(Xk));title('64點(diǎn)');

（１）

（２）

實(shí)驗(yàn)四 離散時(shí)間LTI系統(tǒng)的Z域分析

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用MATLAB函數(shù)對(duì)離散時(shí)間系統(tǒng)的一些特性進(jìn)行仿真分析，以加深對(duì)離散時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)、穩(wěn)定性，頻率響應(yīng)等概念的理解。學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLAB分析離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)；學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLAB分析系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)分布與其時(shí)域特性的關(guān)系；學(xué)會(huì)運(yùn)用MATLAB進(jìn)行離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率特性分析。

二、實(shí)驗(yàn)原理

離散時(shí)間系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)定義為系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的Z變化與激勵(lì)的Z變化之比。

在MATLAB中系統(tǒng)函數(shù)的零極點(diǎn)可通過(guò)函數(shù)roots得到，也可借助函數(shù)tf2zp得到，tf2zp的語(yǔ)句格式為

[Z,P,K]=tf2zp(B,A)其中，B與A分別表示H（z）的分子與分母多項(xiàng)式的系數(shù)向量。它的作用是將H（z）的有理分式表示式轉(zhuǎn)換為零極點(diǎn)增益形式。

若要獲得系統(tǒng)函數(shù)H（z）的零極點(diǎn)分布圖，可直接應(yīng)用zplane函數(shù)，其語(yǔ)句格式為

Zplane（B，A）

其中，B與A分別表示H（z）的分子和分母多項(xiàng)式的系數(shù)向量。它的作用是在z平面上畫出單位圓、零點(diǎn)與極點(diǎn)。

離散系統(tǒng)中z變化建立了時(shí)域函數(shù)h（n）與z域函數(shù)H（z）之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，z變化的函數(shù)H（z）從形式可以反映h（n）的部分內(nèi)在性質(zhì)。可根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H（z）求單位沖激響應(yīng)h（n）的函數(shù)impz、filter等。

利用系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，可以分析系統(tǒng)對(duì)各種頻率成分的響應(yīng)特性，并推出系統(tǒng)的特性（高通、低通、帶通、帶阻等）。

MATLAB提供了求離散時(shí)間系統(tǒng)頻響特性的函數(shù)freqz，調(diào)用freqz的格式主要有兩種。一種形式為

[H,w]= reqz(B,A,N)其中，B與A分別表示H（z）分子和分母多項(xiàng)式的系數(shù)向量；N為正整數(shù)，默認(rèn)值為512；返回值w包含[0，π]范圍內(nèi)的N個(gè)頻率等分點(diǎn)；返回值H則是離散時(shí)間系統(tǒng)頻率響應(yīng)在0~π范圍內(nèi)N個(gè)頻率處的值。另一種形式為

[H，w]= freqz（B，A，N，‘whole’）

與第一種方式不同之處在于角頻率的范圍由[0，π]擴(kuò)展到[0，2π]。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果分析

已知LTI離散時(shí)間系統(tǒng)，要求由鍵盤實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)輸入，并繪出幅頻和相頻響應(yīng)曲線和零極點(diǎn)分布圖，進(jìn)而分析系統(tǒng)的濾波特性和穩(wěn)定性。

（一）程序

b=[0.0528,0.797,0.1295,0.1295,0.797,0.0528];

a=[1,-1.8107,2.4947,-1.8801,0.9537,-0.2336];w=[0:20:500]*pi/500;

x1=0.0528+0.797*exp(-1*j*w)+0.1295*exp(-2*j*w)+0.1295*exp(-3*j*w)+0.797*exp(-4*j*w)+0.0528*exp(-5*j*w);

x2=1-1.8107*exp(-1*j*w)+2.4947*exp(-2*j*w)+1.8801*exp(-3*j*w)+0.9537*exp(-4*j*w)+0.2336*exp(-5*j*w);x22=x2+(x2==0)*eps;x=x1./x22;magx=abs(x);

angx=angle(x).*180/pi;

subplot(2,2,3);zplane(b,a);title('零極點(diǎn)圖');subplot(2,2,2);stem(w/pi,magx);title('幅度部分');ylabel('振幅');subplot(2,2,4);stem(w/pi,angx);

xlabel('以pi為單位的頻率');title('相位部分');ylabel('相位');

（二）波形圖

圖4-1 幅頻、相頻響應(yīng)曲線、零極點(diǎn)分布圖

實(shí)驗(yàn)六 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

從理論上講，任何的線性是不變（LTI）離散時(shí)間系統(tǒng)都可以看做一個(gè)數(shù)字濾波器，因此設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器實(shí)際就是設(shè)計(jì)離散時(shí)間系統(tǒng)。數(shù)字濾波器你包括IIR（無(wú)限沖激響應(yīng)）和FIR（有限沖激響應(yīng)）型，在設(shè)計(jì)時(shí)通常采用不同的方法。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用MATLAB函數(shù)對(duì)數(shù)字濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)和和實(shí)現(xiàn)，要求掌握IIR數(shù)字巴特沃斯濾波器、數(shù)字切比雪夫?yàn)V波器的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟；能根據(jù)給定的濾波器指標(biāo)進(jìn)行濾波器設(shè)計(jì)；同時(shí)也加深學(xué)生對(duì)數(shù)字濾波器的常用指標(biāo)和設(shè)計(jì)過(guò)程的理解。

二、實(shí)驗(yàn)原理

在IIR濾波器的設(shè)計(jì)中，常用的方法是：先根據(jù)設(shè)計(jì)要求尋找一個(gè)合適的模擬原型濾波器，然后根據(jù)一定的準(zhǔn)則將此模擬原型濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器。

IIR濾波器的階數(shù)就等于所選的模擬原型濾波器的階數(shù)，所以其階數(shù)確定主要是在模擬原型濾波器中進(jìn)行的。

IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法如下：（1）沖激響應(yīng)不變法。（2）雙線性變化法。

一般來(lái)說(shuō)，在要求時(shí)域沖激響應(yīng)能模仿模擬濾波器的場(chǎng)合，一般使用沖激響應(yīng)不變法。沖激響應(yīng)不變法一個(gè)重要特點(diǎn)是頻率坐標(biāo)的變化是線性的，因此如果模擬濾波器的頻率響應(yīng)帶限于折疊頻率的話，則通過(guò)變換后濾波器的頻率響應(yīng)可不失真地反映原響應(yīng)與頻率的關(guān)系。

與沖激響應(yīng)不變法比較，雙線性變化的主要優(yōu)點(diǎn)是靠頻率的非線性關(guān)系得到s平面與z平面的單值一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，整個(gè)值對(duì)應(yīng)于單位圓一周。所以從模擬傳遞函數(shù)可直接通過(guò)代數(shù)置換得到數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)。

MATLAB提供了一組標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)函數(shù)，大大簡(jiǎn)化了濾波器的設(shè)計(jì)工程。

（1）butter。

（2）cheby1、cheby2。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析

利用MATLAB編程方法或利用MATLAB中fdatool工具設(shè)計(jì)不同功能的IIR數(shù)字濾波器。

1、基于chebyshev I型模擬濾波器原型使用沖激不變轉(zhuǎn)換方法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，要求參數(shù)為通帶截止頻率?p?0.4?；通帶最大衰減Ap?1dB；阻帶截止頻率?s?0.4?；阻帶最小衰減As?35dB。

程序:

wp=0.2*pi;

%通帶邊界頻率

ws=0.4*pi;

%阻帶截止頻率 rp=1;

%通帶最大衰減 rs=35;

%阻帶最小衰減

Fs=1000;

%?ùéè3é?ù??3?1000hz

[N,Wn]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,'s');

[Z,P,K]=cheby1(N,rp,Wn,'s');[H,W]=zp2tf(Z,P,K);

figure(1);freqs(H,W);[P,Q]=freqs(H,W);figure(2);plot(Q*Fs/(2*pi),abs(P));grid on;

xlabel('頻率/Hz');ylabel('幅度');

2、基于Butterworth型模擬濾波器原型使用雙線性變換方法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器的，要求參數(shù)為截止頻率?p?0.4?；通帶最大衰減Ap?1dB；阻帶截止頻率?s?0.25?；阻帶最小衰減AS?40dB。程序: wp=0.4*pi;ws=0.25*pi;rp=1;rs=40;fs=500;ts=1/fs;wp1=wp*ts;ws1=ws*ts;

wp2=2*fs*tan(wp1/2);ws2=2*fs*tan(ws1/2);

[N,Wn]=buttord(wp2,ws2,rp,rs,'s');[Z,P,K]=buttap(N);[Bap,Aap]=zp2tf(Z,P,K);[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);[bz,az]=bilinear(b,a,fs);[H,W]=freqz(bz,az);subplot(2,1,1);plot(W/pi,abs(H));grid on;xlabel('頻率')ylabel('幅度')subplot(2,1,2);

plot(W/pi,20*log10(abs(H)));grid on;xlabel('頻率');ylabel('幅度(dB)');

實(shí)驗(yàn)七 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握用窗函數(shù)設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波的原理及其設(shè)計(jì)步驟；熟悉線性相位數(shù)字濾波器的特性。學(xué)習(xí)編寫數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)程序的方法，并能進(jìn)行正確編程；根據(jù)給定的濾波器指標(biāo)，給出設(shè)計(jì)步驟。

二、實(shí)驗(yàn)原理

如果系統(tǒng)的沖激響應(yīng)h（n）為已知，則系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系為

y（n）=x（n）*h（n）

對(duì)于低通濾波器，只要設(shè)計(jì)出低通濾波器的沖激響應(yīng)函數(shù)，就可以由式得到系統(tǒng)的輸出了。

但是將h（n）作為濾波器的脈沖響應(yīng)有兩個(gè)問(wèn)題：一是它是無(wú)限長(zhǎng)的；二是它是非因果的。對(duì)此，采取兩項(xiàng)措施：一是將h（n）截短；二是將其右移。

設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)阻帶的最小衰減和過(guò)渡帶寬度來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)拇昂瘮?shù)類型和窗口長(zhǎng)度N。常用的窗函數(shù)有矩形窗、海明窗和布萊克曼窗等。

窗函數(shù)設(shè)計(jì)FIR濾波器步驟如下：

（1）給定理想頻率響應(yīng)的幅頻特性和相頻特性；

（2）求理想單位脈沖響應(yīng)，在實(shí)際計(jì)算中，可對(duì)理想頻率響應(yīng)采樣。（3）根據(jù)過(guò)渡帶寬度和阻帶最小衰減，確定窗函數(shù)類型和窗口長(zhǎng)度N；（4）求FIR濾波器單位脈沖響應(yīng)；

（5）分析幅頻特性，若不滿足要求，可適當(dāng)改變窗函數(shù)形式或長(zhǎng)度N，重復(fù)上述設(shè)計(jì)過(guò)程，以得到滿意的結(jié)果。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析

1、分別用海明窗和布萊克曼窗設(shè)計(jì)一個(gè)48階的FIR帶通濾波器，通帶為Wn??0.450.55?。程序1:海明窗設(shè)計(jì)

N=48;

Window=hamming(N+1);w1=0.45;w2=0.55;ws=[w1,w2];

b=fir1(N,ws/pi,Window);freqz(b,1,512);title('海明窗');grid on;

程序2:萊克曼窗設(shè)計(jì)

N=48;

Window=blackman(N+1);w1=0.45;w2=0.55;ws=[w1,w2];

b=fir1(N,ws/pi,Window);freqz(b,1,512);title('布萊克曼窗');grid on;

2、用矩形窗設(shè)計(jì)一個(gè)線性相位高通濾波器。其中He??jw?e?j????????00.3?????

0???0.3?程序: N=9;

alpha=(N-1)/2;Wc=0.7*pi;n=(0:8);i=n-alpha;i=i+(i==0)*eps;

h=(-1).^n.*sin((i).*Wc)./((i).*pi);%矩形窗函數(shù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)脈沖響應(yīng) w=(0:1:500)*2*pi/500;

H=h*exp(-j*n'*w);%矩形窗函數(shù)設(shè)計(jì)的頻響 magH=abs(H);% 矩形窗函數(shù)設(shè)計(jì)的振幅 subplot(211);stem(n,h);

axis([0,8,-0.4,0.4]);title('矩形窗設(shè)計(jì)h(n)');line([0,10],[0,0]);xlabel('n');ylabel('h');subplot(212);plot(w/pi,magH);

xlabel('以pi為單位的頻率');ylabel('H振幅');axis([0,2,0,1.7]);title('矩形窗設(shè)計(jì)振幅譜');

實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)：

這次實(shí)驗(yàn)使我進(jìn)一步加深了對(duì)MATLAB軟件的使用。從上次的信號(hào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的初步使用到這一次的深入了解，有了更深刻的認(rèn)識(shí)。對(duì)這種語(yǔ)言環(huán)境也有了新的了解。

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我對(duì)數(shù)字濾波器的整個(gè)過(guò)程有了很好的理解和掌握。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)讓我知道了巴特沃思濾波器和切比雪夫?yàn)V波器的頻率特性，還有雙線性變換及脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)的濾波器的頻率特性。做這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候程序有點(diǎn)困難，但經(jīng)過(guò)細(xì)心的改寫圖形最終出來(lái)了。FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)出來(lái)的是兩種窗的圖形，通過(guò)兩種窗的比較，我了解了他們各自的特點(diǎn)，幅頻和相頻特性。

最后，感謝張老師對(duì)我的諄諄教導(dǎo)！