2015年北邮数字信号处理软件实验报告
北邮通信原理软软件实验报告
实验八：一、实验目的假设基带信号为m(t)=sin(2000*pi*t)+2cos(1000*pi*t)，载波频率为20kHz，请仿真出AM，DSB-SC、SSB信号，观察已调信号的波形和频谱。
二、实验模型基带信号m(t)可以分成两个信号的叠加，分别记为m1(t),m2(t)。
借助公式s DSB-SC=m(t)cos(2*pi*fc*t),S AM=(1+m(t))cos(2*pi*fc*t),s SSB=m(t)cos(2*pi*fc*t)+H[m(t)]sin(2*pi*fc*t)分别仿真出m1(t)和m2(t)的信号波形，然后叠加便可以得到m(t)的波形和频谱三、仿真设计设计程序时先确定采样点、采样频率，然后分别表示出m1(t)和m2(t)的表达式，然后表示出后面仿真SSB信号所需要的两个信号的希尔伯特变换表达式。
其中表示希尔伯特变换时，采用的方法是先表示出频域的形式MH1和MH2，然后再傅里叶反变换得出对应的mh1和mh2。
对应代码如下：m1=sin(2*pi*fm1*t);M1=t2f(m1,fs);MH1=-j*sign(f).*M1;mh1=real(f2t(MH1,fs));m2(t)信号做相同的处理。
处理完信号后，就利用上述的三个公式，表示出AM、DSB-SC和SSB信号s1、s2和s3和其对应傅里叶变换得到其频谱S1 、S2、S3。
为了方便实验结果的观察与对比，将这三组图处理在一张图内，利用的函数是subplot。
四、实验结果五、分析讨论由实验结果可见，AM与DSB-SC相比，频谱多了一个离散的大载波直流分量，而且DSB-SC信号波形会有相位翻转的现象出现；而DSB-SC和SSB相比，SSB信号的频谱是DSB-SC的一个边带，本实验中采用的上边带滤波。
可见实验结果与理论结果是相一致的。
六、思考题1.如何仿真VSB系统？答：将残留边带滤波器用M文件实现，然后当做函数使用，在程序中调用。
北邮-DSP数字信号处理 实验-实验报告
北京邮电大学电子工程学院电子实验中心<数字信号处理实验>实验报告班级： xxx学院： xxx实验室： xxx 审阅教师：姓名（班内序号）： xxx 学号： xxx 实验时间： xxx评定成绩：目录一、常规实验 (3)实验一常用指令实验 (3)1.试验现象 (3)2.程序代码 (3)3.工作原理 (3)实验二数据储存实验 (4)1.试验现象 (4)2.程序代码 (4)3.工作原理 (4)实验三I/O实验 (5)1.试验现象 (5)2.程序代码 (5)3.工作原理 (5)实验四定时器实验 (5)1.试验现象 (5)2.程序代码 (6)3.工作原理 (9)实验五INT2中断实验 (9)1.试验现象 (9)2.程序代码 (9)3.工作原理 (13)实验六A/D转换实验 (13)1.试验现象 (13)2.程序代码 (14)3.工作原理 (18)实验七D/A转换实验 (19)1.试验现象 (19)2.程序代码 (19)3.工作原理 (37)二、算法实验 (38)实验一快速傅里叶变换（FFT）算法实验 (38)1.试验现象 (38)2.程序代码 (38)3.工作原理 (42)实验二有限冲击响应滤波器（FIR）算法实验 (42)1.试验现象 (42)2.程序代码 (42)3.工作原理 (49)实验三无限冲击响应滤波器（IIR）算法实验 (49)1.试验现象 (49)2.程序代码 (49)3.工作原理 (56)作业设计高通滤波器 (56)1.设计思路 (56)2.程序代码 (57)3.试验现象 (64)一、常规实验实验一常用指令实验1.试验现象可以观察到实验箱CPLD右上方的D3按一定频率闪烁。
2.程序代码.mmregs.global _main_main:stm #3000h,spssbx xf ;将XF置1，D3熄灭call delay ;调用延时子程序,延时rsbx xf ;将XF置0，D3点亮call delay ;调用延时子程序,b _main ;程序跳转到"_MAIN"nopnop;延时子程序delay:stm 270fh,ar3 ;将0x270f(9999)存入ar3loop1:stm 0f9h,ar4 ;将0x0f9(249)存入ar4loop2:banz loop2,*ar4- ;*ar4自减1，不为0时跳到loop2的位置banz loop1,*ar3- ;*ar3自减1，不为0时跳到loop1的位置ret ;可选择延迟的返回nopnop.end3.工作原理主程序循环执行：D3熄灭→延时→D3点亮→延时。
北京邮电大学_dsp_matlab实验报告
数字信号处理实验报告实验名称：数字信号处理实验学生姓名：班级：班内序号：1.实验要求假设信号x(n) 由下述信号组成：请选择合适的长度N 和窗函数，用DFT 分析其频谱，得到清楚的三根谱线。
2.实验代码和实验结果N = 1000; % Length of DFTn = [0:1:N-1];xn = 0.001*cos(0.45*n*pi)+sin(0.3*n*pi)-cos(0.302*n*pi-pi/4);Xk = fft(xn,N);k=[0:1:N-1];subplot(5,1,1);stem(k,abs(Xk(1:1:N)));title('DFT x(n)');xlabel('k');axis([140,240,0,6])subplot(5,1,2);stem(k, abs(Xk(1:1:N)),'r');%画出sin(0.3npi)-cos(0.302npi-pi/4) axis([140,160,0,6]);title('sin(0.3*pi*n)-cos(0.302*pi*n) ');xlabel('k');subplot(5,1,3);stem(k, 1000*abs(Xk(1:1:N)),'g');%画出0.001*cos(0.45npi)axis([220,230,0,6]);title('cos(0.45*pi*n) ');xlabel('k');subplot(5,1,4);stem(k,0.01*abs(Xk(1:1:N)),'k');%画%sin(0.3npi)-cos(0.302npi-pi/4)axis([140,160,0,6]);title('sin(0.3*pi*n)-cos(0.302*pi*n) ');xlabel('k');subplot(5,1,5);stem(k, 10*abs(Xk(1:1:N)),'m');%画出0.001*cos(0.45npi)axis([220,230,0,6]);title('cos(0.45*pi*n) ');xlabel('k');结论：由上图及过程可知，当DFT变换长度为1000时所得到的谱线非常理想。
北邮 DSP 实验二实验报告
实验二：数字信号的 FFT 分析题目1假设信号 x(n) 由下述信号组成：()0.001*cos(0.45)sin(0.3)cos(0.302)4x n n n n ππππ=+-- 这个信号有两根主谱线 0.3pi 和 0.302pi 靠的非常近，而另一根谱线 0.45pi 的幅度很小，请选择合适的长度 N 和窗函数，用 DFT 分析其频谱，得到清楚的三根谱线。
步骤：1.编写离散傅里叶变换DFT 函数：function [Xk] = dft(xn,N)% Computes Discrete Fourier Transform Coefficients% [Xk] = dft(xn,N)% Xk = DFT coeff. array over 0 <= k <= N-1% xn = input signal% N = length of DFTn = [0:1:N-1]; % row vector for nk = [0:1:N-1]; % row vecor for kWN = exp(-j*2*pi/N); % Wn factornk = n'*k; % creates a N by N matrix of nk valuesWNnk = WN .^ nk; % DFT matrixXk = xn * WNnk; % row vector for DFT coefficients2.代码实现：n=0:1:999;x=0.001*cos(0.45*n*pi)+sin(0.3*n*pi)-cos(0.302*n*pi-0.25*pi);stem(n,x);title('signal x(n), 0<=n<=999');xlabel('n');X=dft(x,1000);% 计算1000点DFT magX=abs(X(1:1:501));% 镜像对称，只画出一半 k=0:1:500;w=2*pi*k/1000;stem(w/pi,magX);title('DTFT Magnitude');xlabel('frequency in pi units');axis([0.29,0.31,0,500]);xlabel('frequency between 0.29pi and 0.31pi');axis([0.44,0.46,0,0.5]);xlabel('frequency between 0.44pi and 0.46pi');3.图片：4.分析：x(n)由3个正弦函数叠加而成，周期分别是40, 20, 1000。
数字信号处理实验报告
数字信号处理实验报告引言数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）是一门研究数字信号的获取、分析、处理和控制的学科。
在现代科技发展中，数字信号处理在通信、图像处理、音频处理等领域起着重要的作用。
本次实验旨在通过实际操作，深入了解数字信号处理的基本原理和实践技巧。
实验一：离散时间信号的生成与显示在实验开始之前，我们首先需要了解信号的生成与显示方法。
通过数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）可以轻松生成和显示各种类型的离散时间信号。
实验设置如下：1. 设置采样频率为8kHz。
2. 生成一个正弦信号：频率为1kHz，振幅为1。
3. 生成一个方波信号：频率为1kHz，振幅为1。
4. 将生成的信号通过DAC（Digital-to-Analog Converter）输出到示波器上进行显示。
实验结果如下图所示：（插入示波器显示的正弦信号和方波信号的图片）实验分析：通过示波器的显示结果可以看出，正弦信号在时域上呈现周期性的波形，而方波信号则具有稳定的上下跳变。
这体现了正弦信号和方波信号在时域上的不同特征。
实验二：信号的采样和重构在数字信号处理中，信号的采样是将连续时间信号转化为离散时间信号的过程，信号的重构则是将离散时间信号还原为连续时间信号的过程。
在实际应用中，信号的采样和重构对信号处理的准确性至关重要。
实验设置如下：1. 生成一个正弦信号：频率为1kHz，振幅为1。
2. 设置采样频率为8kHz。
3. 对正弦信号进行采样，得到离散时间信号。
4. 对离散时间信号进行重构，得到连续时间信号。
5. 将重构的信号通过DAC输出到示波器上进行显示。
实验结果如下图所示：（插入示波器显示的连续时间信号和重构信号的图片）实验分析：通过示波器的显示结果可以看出，重构的信号与原信号非常接近，并且能够还原出原信号的形状和特征。
这说明信号的采样和重构方法对于信号处理的准确性有着重要影响。
数字信号处理实验报告_完整版
实验1 利用DFT 分析信号频谱一、实验目的1.加深对DFT 原理的理解。
2.应用DFT 分析信号的频谱。
3.深刻理解利用DFT 分析信号频谱的原理，分析实现过程中出现的现象及解决方法。
二、实验设备与环境 计算机、MATLAB 软件环境 三、实验基础理论1.DFT 与DTFT 的关系有限长序列 的离散时间傅里叶变换 在频率区间 的N 个等间隔分布的点 上的N 个取样值可以由下式表示：212/0()|()()01N jkn j Nk N k X e x n eX k k N πωωπ--====≤≤-∑由上式可知，序列 的N 点DFT ,实际上就是 序列的DTFT 在N 个等间隔频率点 上样本 。
2.利用DFT 求DTFT方法1：由恢复出的方法如下：由图2.1所示流程可知：101()()()N j j nkn j nN n n k X e x n eX k W e N ωωω∞∞----=-∞=-∞=⎡⎤==⎢⎥⎣⎦∑∑∑ 由上式可以得到：IDFTDTFT( )12()()()Nj k kX e X k Nωπφω==-∑ 其中为内插函数12sin(/2)()sin(/2)N j N x eN ωωφω--= 方法2：实际在MATLAB 计算中，上述插值运算不见得是最好的办法。
由于DFT 是DTFT 的取样值，其相邻两个频率样本点的间距为2π/N ，所以如果我们增加数据的长度N ，使得到的DFT 谱线就更加精细，其包络就越接近DTFT 的结果，这样就可以利用DFT 计算DTFT 。
如果没有更多的数据，可以通过补零来增加数据长度。
3.利用DFT 分析连续信号的频谱采用计算机分析连续时间信号的频谱，第一步就是把连续信号离散化，这里需要进行两个操作：一是采样，二是截断。
对于连续时间非周期信号,按采样间隔T 进行采样，阶段长度M ，那么：1()()()M j tj nT a a a n X j x t edt T x nT e ∞--Ω-Ω=-∞Ω==∑⎰对进行N 点频域采样，得到2120()|()()M jkn Na a M kn NTX j T x nT eTX k ππ--Ω==Ω==∑因此，可以将利用DFT 分析连续非周期信号频谱的步骤归纳如下： （1）确定时域采样间隔T ，得到离散序列（2）确定截取长度M ，得到M 点离散序列,这里为窗函数。
北邮 数字信号处理硬件实验实验报告
数字信号处理硬件实验实验报告学院：电子工程学院一、5416常规实验（一）实验一常用指令实验1.代码及注释2.代码实现过程首先，为堆栈分配地址，然后输出端口置为1，灯亮，延时，累加器对此累加，如此循环。
（二）实验二数据存储实验1.代码及注释2.代码实现过程首先设定辅助寄存器ar1的地址，然后将数据存储到ar1中，每次完成操作后ar1指向下一地址，重复8次后结束。
3.相关截图(1)查看内存单元，将之修改为“0x0000”(2)run后，内存单元全部变成了“0xAAAA”3)查看CPU Registers单元（三）实验三I/O实验1.代码及注释2.代码实现过程开始后，读入I/O数据，写出I/O数据，结束。
3.实验结果图拨动开关前拨动开关后（四）实验四定时器实验1.代码及注释exp04.c2.代码实现过程开始后，系统初始化，计时器初始化。
随后输出端口赋值，LED灯开始闪烁。
定时器中断，跳到C程序中断子函数，依次计数，判断是否达到设定的时间，若达到，灯亮灭状态相反，若没有，继续亮灭，并且再次判断。
直到达到设定时间后，重新计数，定时器中断，跳到C程序中断子函数，依次计数，如此反复。
3.实验结果图交替闪烁：（五）实验五INT2中断实验1.代码及注释int2.cPORT.ASMVECTORS.ASMINITIAL.ASM2. 代码实现过程开始后，系统初始化，并中断子程序，八个LED灯在S5的控制下亮灭。
3.实验结果图反复按S5键，灯亮灭变化（六）实验六A/D转换实验1.代码及注释2.代码实现过程开始后，系统初始化并中断子程序。
将采样数据存入数组，并读取出来。
3.相关截图断点处停止A/D转化后的数据波形变化频率调节幅度调节观察memory点击animate，数据变成红色（七）实验七D/A转换实验1.代码及注释DA7303.C/*;***********************************************************************;* 北京达盛科技有限公司;* 研发部;*;* ;*;*--------------------------------------------- 文件信息 --------------- ;*;* 文件名称 : DA7303.C;* 文件功能 : 该文件为测试AD7303的测试程序,CPU=TMS320VC5402LF2407;* 接口说明： CS = SPISTE(IOPC5)-- 配置成IO模式CLK = SPICLK -- 配置成SPI模式DATA = SPIMOSI -- 配置成SPI模式;*-------------------------------------------- 最新版本信息 ------------;* 文件作者 : 迟利刚;* 创建日期 : 2005/01/19;* 版本声明 : v1.0.0;*-----------------------------------------------------------------------//------------------头文件--------------------------------------/*******************************************************************/#include "lf2407.h"#include "math.h"/*******************************************************************///----------------------------------------------------------// --------------- 宏定义 ---------------------------------///----------------------------------------------------------#define UCHAR unsigned char#define UINT16 unsigned int#define UINT32 unsigned long#define TRUE 1#define FALSE 0#define pi 3.1415926#define LEN 1024//--------------- AD7303 控制字 --------------------------------// 15--------14-------13-----12-----11-----10------9-------8-----// INT/EXT---X--------LDAC---PDB---PDA-----A/B-----CR1-----CR0---// 参考电压--保留---- -B省电--A省电----0/A-1/B-//-------------------------------------------------------------//---------------------------------------------------------/* 端口定义 *///---------------------------------------------------------ioport UINT16 port8001; //定义输出io端口为0x8001;//----------------------------------------------------------/* 全局变量定义 *///---------------------------------------------------------int data_buff[LEN]; //数据缓冲UINT16 show = 0x00aa; //LED显示的数值/************************************************************************************** 所使用的函数原型 ****************************************************************************************/void cpu_init(void); //初始化CPUvoid xint1_init(void); //外部中断1初始化子程序void iopc_init(void); //初始化IOPC设置寄存器void spi_init(void); //初始化SPI设置寄存器interrupt void PHANTOM(void); //伪中断程序interrupt void int1(void); //中断1中断子程序void delay_3us(void); //3us延迟void Delay(UINT16 numbers); //长延迟//-------------------------------------------------------------------/************************************************************************************************ 函数定义 *******************************************************************************************///--------------------------------------------------------------------// 函数名称 : void cpu_init(void)// 函数说明 : 初始化CPU// 输入参数 : 无// 输出参数 : 无//--------------------------------------------------------------------void cpu_init(){asm(" nop ");asm(" nop ");asm(" nop ");asm(" setc INTM"); //禁止所有中断 ST0.9=INTMasm(" clrc SXM"); //抑制符号位扩展asm(" clrc OVM"); //累加器中结果正常溢出asm(" clrc CNF"); //配置 B0为数据储存器/*** Configure the System Control and Status registers ***/* SCSR1=0x00FD; //配置时钟锁相为4倍频CLKOUT=4*10MHZ=40MHZ,MAX CPU freq/*bit 15 0: reservedbit 14 0: CLKOUT = CPUCLKbit 13-12 00: IDLE1 selected for low-power mode when execute IDLE instructionbit 11-9 000: PLL x1 modebit 8 0: reservedbit 7 1: 1 = enable ADC module clockbit 6 1: 1 = enable SCI module clockbit 5 1: 1 = enable SPI module clockbit 4 1: 1 = enable CAN module clockbit 3 1: 1 = enable EVB module clockbit 2 1: 1 = enable EVA module clockbit 1 0: reservedbit 0 1: clear the ILLADR bit*/*SCSR2 = (*SCSR2 | 0x000B) & 0x000F;/*bit 15-7 0's: reservedbit 6 0: Input Qualifier Clocks=5 clockbit 5 0: D'ont write this bit.allows user to disable WD through the WDDIS bit in the WDCR.bit 4 0: XMIF_HI-Z, 0=normal mode, 1=Hi-Z'dbit 3 1: disable the boot ROM, enable the FLASHbit 2 no change MP/MC* bit reflects state of MP/MC* pin bit 1-0 11: 11 = SARAM mapped to prog and data*//*** Disable the watchdog timer ***/* WDCR=0x00EF; //禁止看门狗/*bits 15-8 0's: reservedbit 7 1: clear WD flagbit 6 1: disable the dogbit 5-3 101: must be written as 101bit 2-0 111: WDCLK divider = 64 WDCLK= CLKOUT/512*//*** Setup external memory interface for LF2407 ***/WSGR = 0x001F;/*bit 15-11 0's: reservedbit 10-9 00: bus visibility offbit 8-6 111: 7 wait-state for I/O spacebit 5-3 111: 7 wait-state for data spacebit 2-0 111: 7 wait state for program space*//*** Setup shared I/O pins ***/*MCRA = 0x0000; /* group A pins *//*bit 15 0: 0=IOPB7, 1=TCLKINAbit 14 0: 0=IOPB6, 1=TDIRAbit 13 0: 0=IOPB5, 1=T2PWM/T2CMPbit 12 0: 0=IOPB4, 1=T1PWM/T1CMPbit 11 0: 0=IOPB3, 1=PWM6bit 10 0: 0=IOPB2, 1=PWM5bit 9 0: 0=IOPB1, 1=PWM4bit 8 0: 0=IOPB0, 1=PWM3bit 7 0: 0=IOPA7, 1=PWM2bit 6 0: 0=IOPA6, 1=PWM1bit 5 0: 0=IOPA5, 1=CAP3bit 4 0: 0=IOPA4, 1=CAP2/QEP2bit 3 0: 0=IOPA3, 1=CAP1/QEP1bit 2 0: 0=IOPA2, 1=XINT1bit 1 0: 0=IOPA1, 1=SCIRXDbit 0 0: 0=IOPA0, 1=SCITXD*/*MCRB = 0xFE03; /* group B pins *//*bit 15 1: 0=reserved, 1=TMS2 (always write as 1) bit 14 1: 0=reserved, 1=TMS (always write as 1) bit 13 1: 0=reserved, 1=TD0 (always write as 1) bit 12 1: 0=reserved, 1=TDI (always write as 1) bit 11 1: 0=reserved, 1=TCK (always write as 1) bit 10 1: 0=reserved, 1=EMU1 (always write as 1) bit 9 1: 0=reserved, 1=EMU0 (always write as 1) bit 8 0: 0=IOPD0, 1=XINT2/ADCSOCbit 7 0: 0=IOPC7, 1=CANRXbit 6 0: 0=IOPC6, 1=CANTXbit 5 0: 0=IOPC5, 1=SPISTEbit 4 0: 0=IOPC4, 1=SPICLKbit 3 0: 0=IOPC3, 1=SPISOMIbit 2 0: 0=IOPC2, 1=SPISIMObit 1 1: 0=IOPC1, 1=BIO*bit 0 1: 0=IOPC0, 1=W/R**/*MCRC = 0x0001; /* group C pins *//*bit 15 0: reservedbit 14 0: 0=IOPF6, 1=IOPF6bit 13 0: 0=IOPF5, 1=TCLKINBbit 12 0: 0=IOPF4, 1=TDIRBbit 11 0: 0=IOPF3, 1=T4PWM/T4CMPbit 10 0: 0=IOPF2, 1=T3PWM/T3CMPbit 9 0: 0=IOPF1, 1=CAP6bit 8 0: 0=IOPF0, 1=CAP5/QEP4bit 7 0: 0=IOPE7, 1=CAP4/QEP3bit 6 0: 0=IOPE6, 1=PWM12bit 5 0: 0=IOPE5, 1=PWM11bit 4 0: 0=IOPE4, 1=PWM10bit 3 0: 0=IOPE3, 1=PWM9bit 2 0: 0=IOPE2, 1=PWM8bit 1 0: 0=IOPE1, 1=PWM7bit 0 1: 0=IOPE0, 1=CLKOUT*//*** Configure IOPA pin as an INPUT ***/*PADATDIR = *PADATDIR & 0x00FF;/*** Configure IOPB pin as an INPUT ***/*PBDATDIR = *PBDATDIR & 0x00FF;/*** Configure IOPC pin as an INPUT ***/*PCDATDIR = *PCDATDIR & 0x00FF;/*** Configure IOPD pin as an INPUT ***/*PDDATDIR = *PDDATDIR & 0xFEFF;/*** Configure IOPE pin as an INPUT ***/*PEDATDIR = *PEDATDIR & 0x00FF;/*** Configure IOPF pin as an INPUT ***/*PFDATDIR = *PFDATDIR & 0x7FFF;/*** Setup timers 1 and 2, and the PWM configuration ***/*T1CON = 0x0000; /* disable timer 1 */*T2CON = 0x0000; /* disable timer 2 */*GPTCONA = 0x0000; /* configure GPTCONA */*GPTCONB = 0x0000; /* configure GPTCONB *//*bit 15 0: reservedbit 14 0: T2STAT, read-onlybit 13 0: T1STAT, read-onlybit 12-11 00: reservedbit 10-9 00: T2TOADC, 00 = no timerX event starts ADCbit 8-7 00: T1TOADC, 00 = no timerX event starts ADCbit 6 0: TCOMPOE, 0 = Hi-z all timer compare outputs bit 5-4 00: reservedbit 3-2 00: TXPIN, 00 = forced lowbit 1-0 00: TXPIN, 00 = forced low*/* IMR=0x0000;/*bit 15-6 0: reservedbit 5 0: Level INT6 is maskedbit 4 0: Level INT5 is maskedbit 3 0: Level INT4 is maskedbit 2 0: Level INT3 is maskedbit 1 0: Level INT2 is maskedbit 0 0: Level INT1 is masked*/* IFR=0xFFFF; //清除所有中断标志,"写1清0"}//--------------------------------------------------------------------// 函数名称 : void xint1_init(void)// 函数说明 : 初始化XINT1// 输入参数 : 无// 输出参数 : 无//--------------------------------------------------------------------void xint1_init() //外部中断1初始化子程序{* IMR=0x0001; //使能int1中断 --SPI Peripheral Interrupt Vector 0005h //when SPI INT IS high-priority mode/*bit 15-6 0: reservedbit 5 0: Level INT6 is maskedbit 4 0: Level INT5 is maskedbit 3 0: Level INT4 is maskedbit 2 0: Level INT3 is maskedbit 1 0: Level INT2 is maskedbit 0 0: Level INT1 is masked*/asm(" clrc INTM"); //开总中断}//--------------------------------------------------------------------// 函数名称 : void iopc_init(void)// 函数说明 : 初始化IOPC设置寄存器// 输入参数 : 无// 输出参数 : 无//--------------------------------------------------------------------void iopc_init(){// *MCRB = *MCRB | 0x003C; // 配置SPISTE为IO，SPICLK、SPISOMI、SPISIMO为SPI口 *MCRB = *MCRB | 0x001C;/*bit 15 1: 0=reserved, 1=TMS2 (always write as 1)bit 14 1: 0=reserved, 1=TMS (always write as 1)bit 13 1: 0=reserved, 1=TD0 (always write as 1)bit 12 1: 0=reserved, 1=TDI (always write as 1)bit 11 1: 0=reserved, 1=TCK (always write as 1)bit 10 1: 0=reserved, 1=EMU1 (always write as 1)bit 9 1: 0=reserved, 1=EMU0 (always write as 1)bit 8 0: 0=IOPD0, 1=XINT2/ADCSOCbit 7 0: 0=IOPC7, 1=CANRXbit 6 0: 0=IOPC6, 1=CANTXbit 5 0: 0=IOPC5, 1=SPISTEbit 4 0: 0=IOPC4, 1=SPICLKbit 3 0: 0=IOPC3, 1=SPISOMIbit 2 0: 0=IOPC2, 1=SPISIMObit 1 1: 0=IOPC1, 1=BIO*bit 0 1: 0=IOPC0, 1=W/R**/*PCDATDIR = *PCDATDIR | 0x2020; /*** ConfigureSPISTE as an OUTPUT ***//****output high ******************//*bit 15-8 0: EnDIR 1 = output, 0 = inputbit 7-0 0: IOPEn in--1=high,0=low; out--1=high,0=low*/}//--------------------------------------------------------------------// 函数名称 : void spi_init(void)// 函数说明 : 初始化SPI设置寄存器// 输入参数 : 无// 输出参数 : 无//--------------------------------------------------------------------void spi_init(){* SPICCR = * SPICCR & 0xFF7F; //复位SPI/*bit 7 0: reset SPI*/* SPICCR = 0x004f;/*bit 15-8 0: reservedbit 7 0: reset SPIbit 6 1: Data is output on falling edge and input on rising edge bit 5-4 0: reservedbit 3-0 1: Character Length 16bit*/* SPICTL = 0x000e;/*bit 15-5 0: reservedbit 4 0: Disable RECEIVER OVERRUN Flag bitbit 3 1: SPICLK signal delayed by one half-cycle;bit 2 1: SPI configured as a master.bit 1 1: Enables transmissionbit 0 0: Disables interrupt*/* SPIBRR = 0x0003;/*bit 15-7 0: reservedbit 6-0 3: 10MHZ Baud-Rate*/* SPIPRI = 0x0000;/*bit 15-7 0: reservedbit 6 0: Interrupts are high-priority requestsbit 5-4 0: Immediate stop on suspendbit 3-0 0: Reserved.*/* SPICCR=* SPICCR | 0x0080; //启动spi工作/*bit 7 1: start SPI}//-------------------------------------------------------------------- // 函数名称 : void int1(void)// 函数说明 : 中断1的子程序// 输入参数 : 无// 输出参数 : 无//-------------------------------------------------------------------- interrupt void int1() //中断1中断子程序{UINT16 temp;temp = *PVIR;* IFR=0xFFFF; //清除所有中断标志,"写1清0"asm(" clrc INTM"); //开总中断return;}/************************************************************- 函数名称 : void Delay(int numbers)- 函数说明 : 延时- 输入参数 : numbers- 输出参数 : 无************************************************************/void Delay(UINT16 numbers){UINT16 i,j;for(i=0;i<40000;i++);for(j=0;j<numbers;j++);}/************************************************************- 函数名称 : interrupt void PHANTOM(void)- 函数说明 : 伪中断子程序- 输入参数 : 无- 输出参数 : 无*********************************************************** */interrupt void PHANTOM(void){* IFR=0xFFFF; //清除所有中断标志,"写1清0"asm(" clrc INTM"); //开总中断return;}/************************************************************* ****************** 主函数 ******************************************************************************* */void main(){UINT16 temp,i;//----------系统初始化-------------------------------asm(" nop ");cpu_init(); //初始化CPUasm(" nop ");iopc_init(); //初始化IOPE设置寄存器asm(" nop ");xint1_init(); //外部中断1初始化子程序asm(" nop ");spi_init(); //初始化SPI设置寄存器asm(" nop ");//----------产生正弦波的数据------------------------for(i=0; i<LEN;i++){data_buff[i] = 127 + (int)(127.0*sin(2*pi*i/(LEN-1)));data_buff[i] = data_buff[i] & 0x00ff;}asm(" nop ");//---------发送给AD7303-----------------------------for(;;){for(i=0; i<LEN;i++){*PCDATDIR = *PCDATDIR & 0xffdf; /*** ConfigureSPISTE as an OUTPUT ***//****output low ******************//*bit 15-8 0: EnDIR 1 = output, 0 = inputbit 7-0 0: IOPEn in--1=high,0=low; out--1=high,0=low*///----------------------------------------------------------------* SPITXBUF = data_buff[i] & 0x00ff; //发送控制字、数据给AD7303//AD7303的控制字高8位// 15--------14-------13-----12-----11-----10------9-------8-----// INT/EXT---X--------LDAC---PDB---PDA-----A/B-----CR1-----CR0---// 0 0 0 0 0 0 0 0//内部参考电压源，DAC-A、B DAC-A、B工作//----------------------------------------------------------------while((* SPISTS & 0x0040) == 0x0); //判断 SPISTS.6（SPI Interrupt Flag) //等于 1 ，说明SPITXBUF中数据发送完 //可以写入数据//等于0，不能再写入数据*PCDATDIR = *PCDATDIR | 0x0020; /*** ConfigureSPISTE as an an OUTPUT ***/ temp = *SPIRXBUF; // 读接收缓冲寄存器，清除SPI Interrupt Flagdelay_3us(); //延迟等待DA转换结束/****output high ******************/}} //----------- 等待SPI中断----------------------------------------while(1){port8001 = show;}}DA7303_54.c/*************************************************************;* 北京达盛科技有限公司;* 研发部;*;* ;*************************************************************//*;* 文件名称 : da7303_54.c;* 适用平台 : EXPIII+实验系统;* CPU类型 : DSP TMS320VC54X;* 软件环境 : CCS3.1 (5000系列);* 试验接线 : 1、实验箱的拨码开关SW2.4置OFF（54x的译码有效）；54x CPU板的跳线J2的1、2短接;* （HPI 8位模式）；SW1的2、6置ON，其余置OFF（HPI使能；DSP工作微处理器方式；;* CPU_CS=0）；SW2全部置ON（FLASH工作在数据空间，LED灯D5的工作状态处于灭状态）；;* 试验现象 : 用示波器检测D/A转换单元的2号孔接口"输出1"输出一个正弦波；;*************************************************************///------------------头文件--------------------------------------#include "DspRegDefine.h" //VC5402 寄存器定义#include "math.h"//---------------------------------------------------------------/* ****************** 宏定义 ****************************************************************************/#define UCHAR unsigned char#define UINT16 unsigned int#define UINT32 unsigned long#define TRUE 1#define FALSE 0#define pi 3.1415926#define LEN 256//--------------- AD7303 控制字 --------------------------------// 15--------14-------13-----12-----11-----10------9-------8-----// INT/EXT---X--------LDAC---PDB---PDA-----A/B-----CR1-----CR0---// 参考电压--保留---- -B省电--A省电----0/A-1/B-//-------------------------------------------------------------//---------------------------------------------------------/* 端口定义 *///---------------------------------------------------------ioport UINT16 port8001; //定义输出io端口为0x8001;//----------------------------------------------------------//----------------------------------------------------------/* 全局变量定义 *///---------------------------------------------------------int data_buff[LEN]; //数据缓冲UINT16 show = 0x00aa; //LED显示的数值/*********************************************************************** *************** 所使用的函数原型 *************************************************************************************** */void cpu_init(void); //初始化CPUvoid Delay(UINT16 numbers); //延迟extern void delay_3us(void); //3us延迟void mcbsp0_write_rdy(UINT16 out_data);//MCBSP0发送一个数据void mcbsp0_init_SPI(void);//MCBSP0设置为SPI模式void mcbsp0_close(void);//MCBSP0关闭//-------------------------------------------------------------------/************************************************************************************************ 函数定义 *******************************************************************************************///--------------------------------------------------------------------// 函数名称 : void cpu_init(void)// 函数说明 : 初始化CPU// 输入参数 : 无// 输出参数 : 无//--------------------------------------------------------------------void cpu_init(void){asm(" nop ");asm(" nop ");asm(" nop ");//-------------------------------------------------------------------//CLKMD DEFINITIONS:// PLLMUL (bit 15-12) - 0000 PLL multiplier = 0 (mult by 1)// PLLDIV (bit 11) - 0 PLL divider = 0 (div by 1)// PLLCOUNT (bit 10-3)- 11111111 PLL counter set to max// PLLONOFF (bit 2) - 1 PLL on// PLLNDIV (bit 1) - 1 Select PLL mode// PLLSTATUS (bit 1) - x PLL Status (read only)// ------------------// 0000011111111111 = 0x07ff CLKMD=1 X CLKIN//--------------------------------------------------------------------*(unsigned int*)CLKMD=0x0; //switch to DIV mode clkout= 1/2 clkinwhile(((*(unsigned int*)CLKMD)&01)!=0);*(unsigned int*)CLKMD=0x37ff; //switch to PLL X 4 mode//--------------------------------------------------------------------// ST0 DEFINITIONS:// ARP (bit 15-13) - 000 Auxiliary register pointer// TC (bit 12) - 1 Test/control flag// C (bit 11) - 1 Carry is set to 1 if the result of an addition generates a carry; it is cleared to 0 if the// result of a subtraction generates a borrow.// OVA (bit 10) - 0 Overflow flag for accumulator A// OVB (bit 9) - 0 Overflow flag for accumulator B// DP (bit 8-0) - 00000000 Data-memory page pointer// --------------------// 0001 1000 0000 0000 =0x1800 Reset value//--------------------------------------------------------------------// *(unsigned int*)ST0=0x1800;//--------------------------------------------------------------------// ST1 DEFINITIONS:// BRAF (bit 15) - 0 Block-repeat active flag// CPL (bit 14) - 1 Compiler mode CPL=0 DP;CPL=1 SP// XF (bit 13) - 1 XF status// HM (bit 12) - 0 Hold mode// INTM (bit 11) - 1 Interrupt mode INTM=0,All unmasked interrupts are enabled// Reser (bit 10) - 0 Always read as 0// OVM (bit 9) - 0 Overflow mode// SXM (bit 8) - 1 Sign-extension mode// C16 (bit 7) - 0 Dual 16-Bit/double-precision arithmetic mode// FRCT (bit 6) - 0 Fractional mode// CMPT (bit 5) - 0 Compatibility mode// ASM (bit 4-0) - 00000 Accumulator shift mode// --------------------// 0110 1001 0000 0000 =0x2900 Reset value//--------------------------------------------------------------------// *(unsigned int*)ST1=0x6900;//--------------------------------------------------------------------//IPTR DEFINITIONS?// IPTR (bit 15-7) - 001111111 Run-time Interrupt vector location = 0x3f80 (for now)// MP/~MC (bit 6) - 1 Turn off internal Instruction ROM (use RAM)// OVLY (bit 5) - 1 Turn on internal RAM// AVIS (bit 4) - 1 Address visibility on// DROM (bit 3) - 0 Data ROM of FF00~FFFF is external// CLKOFF (bit 2) - 0 Clockout enabled,only for use clkout=cpu clock// SMUL (bit 1) - 1 Saturate before multiply on MAC// SST (bit 0) - 0 Do not saturate before store// -----------------// 0011 1111 1111 0010 = 0x3ff2/*---------------------------------------------------------------------*/*(unsigned int*)PMST=0x3FF2;//---------------------------------------------------------------------// SWWSR DEFINITIONS?// XPA (bit 15) - 0 Extended program address control bit. XPA is used in conjunctionwith the program space fields// (bits 0 through 5) to select the address range for program spacewait states// I/O (bits 14-12) - 111 set to max wait states for seven// Data1 (bits 11-9) - 111 Seven Wait state for Upper data space(0x8000-0xFFFF)// Data2 (bits 8-6) - 111 Seven Wait states for Lower data space (0x0000 - 0x7FFF)// Prog1 (bits 5-3) - 111 Seven Wait state for Upper program space. (xx8000-xxFFFF)// Prog2 (bits 2-0) - 111 Seven Wait states for Program space. (xx0000-xx7FFF)// -----------------// 1 111 111 111 111 111 - 0x7fff/*--------------------------------------------------------------------*/*(unsigned int*)SWWSR=0x7fff;//--------------------------------------------------------------------//SWCR DEFINITIONS?// Reserved (bits 15-1)// SWSM (bit 0) - 1 wait-state base values are mulitplied by 2// for a maximum of 14 wait states.// --------------------------// 0000 0000 0000 0001//--------------------------------------------------------------------*(unsigned int*)SWCR=0x0001;//--------------------------------------------------------------------//BSCR DEFINITIONS?// BNKCMP (bit 15-12) - 1111 Bank compare. Determines the external memory-bank size. BNKCMP is used to maskthe four MSBs of// an address.// 1111 4k// 1110 8k// 1100 16k// 1000 32k// 0000 64k// PS-DS (bit 11) - 1 One extra cycle is inserted between consecutive data and program reads. // Reserved (bits 10-3) - 00000000// HBH (bit 2) - 0 The hpi bus holder is disabled// BH (bit 1) - 0 The data bus holder is disabled// EXIO (bit 0) - 0 The external bus interface functions as usual// ------------------------------------// 1111 1000 0000 0000//--------------------------------------------------------------------*(unsigned int*)BSCR=0xf800;//--------------------------------------------------------------------asm(" ssbx intm "); //Disable all mask interrupts//--------------------------------------------------------------------// IMR DEFINITIONS// Writing a 1 to any IMR bit position enables the corresponding interrupt (when INTM = 0)// Reserved (bits 15-14) - xx// DMAC5 (bit 13) - 0 DMA channel 5 interrupt mask bit// DMAC4 (bit 12) - 0 DMA channel 4 interrupt mask bit// BXINT1/DMAC3 (bit 11) - 0 McBSP1 transmit interrupt mask bit, or the DMA channel 3// BRINT1/DMAC2 (bit 10) - 0 McBSP1 receive interrupt mask bit, or the DMA channel 2// HPINT (bit 9) - 0 Host to ’54x interrup /mask// INT3 (bit 8) - 0 External interrupt 3 mask// TINT1/DMAC1 (bit 7) - 0 timer1 interrupt mask bit, or the DMA channel 1 interrupt mask bit// DMAC0 (bit 6) - 0 reserved, or the DMA channel 0 interrupt mask bit// BXINT0 (bit 5) - 0 McBSP0 transmit interrupt mask bit// BRINT0 (bit 4) - 0 McBSP0 receive interrupt mask bit// TINT0 (bit 3) - 0 Timer 0 interrupt mask bit// INT2 (bit 2) - 0 External interrupt 2 mask bit// INT1 (bit 1) - 0 External interrupt 1 mask bit// INT0 (bit 0) - 0 External interrupt 0 mask bit// ------------------------------// 0000 0000 0000 0000//--------------------------------------------------------------------*(unsigned int*)IMR=0x0;//--------------------------------------------------------------------// IFR DEFINITIONS// Writing a 1 to any IFR bit position clear the corresponding interrupt mask ,when corresponding interrupt occur IFR corresponding bit=1// Reserved (bits 15-14) - xx// DMAC5 (bit 13) - 1 DMA channel 5 interrupt flag bit// DMAC4 (bit 12) - 1 DMA channel 4 interrupt flag bit// BXINT1/DMAC3 (bit 11) - 1 McBSP1 transmit interrupt flag bit, or the DMA channel 3// BRINT1/DMAC2 (bit 10) - 1 McBSP1 receive interrupt flag bit, or the DMA channel 2// HPINT (bit 9) - 1 Host to ’54x interrutpflak// INT3 (bit 8) - 1 External interrupt 3 flag// TINT1/DMAC1 (bit 7) - 1 timer1 interrupt flag bit, or the DMA channel 1 interrupt mask bit// DMAC0 (bit 6) - 1 reserved, or the DMA channel 0 interrupt flag bit// BXINT0 (bit 5) - 1 McBSP0 transmit interrupt flag bit// BRINT0 (bit 4) - 1 McBSP0 receive interrupt flag bit// TINT0 (bit 3) - 1 Timer 0 interrupt flag bit// INT2 (bit 2) - 1 External interrupt 2 flag bit// INT1 (bit 1) - 1 External interrupt 1 flag bit// INT0 (bit 0) - 1 External interrupt 0 flag bit// ------------------------------// 1111 1111 1111 1111/*--------------------------------------------------------------------*/ *(unsigned int*)IFR=0xffff;//--------------------------------------------------------------------asm(" nop ");asm(" nop ");asm(" nop ");}/************************************************************- 函数名称 : void Delay(int numbers)- 函数说明 : 延时- 输入参数 : numbers- 输出参数 : 无************************************************************/void Delay(UINT16 numbers){UINT16 i,j;for(i=0;i<4000;i++)for(j=0;j<numbers;j++);}/************************************************************************** - 函数名称 : void mcbsp0_write_rdy(UINT16 out_data);- 函数说明 : MCBSP0发送一个数据- 输入参数 : data- 输出参数 : 无- 补充说明 : 内部带是否发送完成的判断************************************************************************** */void mcbsp0_write_rdy(UINT16 out_data){UINT16 j;*(unsigned int*)McBSP0_SPSA=0x0001; //McBSP0_SPSA 指向 SPCR2while ((*(unsigned int *)McBSP0_SPSD&0x0002)==0);//mask XRDY bit,XRDY = 1 Transmitter is ready for new data in DXR[1,2].for(j=0;j<20;j++); //delay*(unsigned int *)McBSP0_DXR1= out_data;}/**************************************************************************- 函数名称 : void mcbsp0_init_SPI(void);- 函数说明 : MCBSP0设置为SPI模式- 输入参数 : 无- 输出参数 : 无- 补充说明 :***************************************************************************/void mcbsp0_init_SPI(void){//--------------------------------------------------------//复位 McBSP0*(unsigned int*)McBSP0_SPSA=0x0000;//SPCR1*(unsigned int*)McBSP0_SPSD=0x0000;//设置SPCR1.0(RRST=0)*(unsigned int*)McBSP0_SPSA=0x0001;//SPCR2*(unsigned int*)McBSP0_SPSD=0x0000;//设置SPCR1.0(XRST=0)//---------------------------------------------------------//延迟Delay(0); //延迟 4000*CPU 时钟周期//等待复位稳定//--------------------------------------------------------- //配置 McBSP0为 SPI 模式*(unsigned int*)McBSP0_SPSA=0x0000;//SPCR1*(unsigned int*)McBSP0_SPSD=0x1800;//DLB (bit 15) 0 Digital loop back mode disabled//RJUST (bit 14-13) 00 Right-justify and zero-fill MSBs in DRR[1,2] //CLKSTP (bit 12-11) 11//X (bit 10-8) 000 Reserved//DXENA (bit 7) 0 data transmit delay bit.DX enabler is off//ABIS (bit 6) 0 A-bis mode is disabled//RINTM (bit 5-4) 00 RINT driven by RRDY。
北邮通信原理软件实验报告
北邮通信原理软件实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过使用软件进行通信原理实验，探究数字通信系统的原理和性能。
二、实验内容1.利用软件计算并绘制理想低通滤波器的频率响应曲线。
2.通过软件模拟并比较维纳滤波器与理想低通滤波器的频率响应曲线。
3.仿真带通调制器和解调器在理想信道中的性能。
三、实验步骤1.理想低通滤波器的设计：（1）利用软件，设置滤波器参数，如截止频率和滤波器类型。
（2）计算并绘制理想低通滤波器的频率响应曲线。
2.维纳滤波器与理想低通滤波器的比较：（1）利用软件设置维纳滤波器参数，如截止频率和信噪比。
（2）仿真并比较维纳滤波器与理想低通滤波器的频率响应曲线。
3.带通调制器和解调器的性能仿真：（1）设置带通调制器和解调器的参数，如载波频率和调制系数。
（2）仿真并分析带通调制器和解调器的性能，如频率响应和误码率。
四、实验结果五、实验分析通过本次实验，我们对数字通信系统的原理和性能有了更深入的了解。
首先，理想低通滤波器的频率响应曲线能够更清晰地展现滤波器的特性，帮助我们更好地了解滤波器的设计和应用。
其次，维纳滤波器相对于理想低通滤波器而言，频率响应存在一定的失真，但对于噪声有一定的抑制作用。
在实际应用中，需要根据具体需求选择适合的滤波器类型。
最后，带通调制器和解调器的性能仿真结果能够帮助我们评估系统的性能，如误码率和频率响应。
通过调整调制系数和载波频率，可以使系统在一定范围内具有较好的性能。
六、实验结论通过本次实验的软件仿真，我们探究了数字通信系统的原理和性能。
实验结果显示，理想低通滤波器具有良好的频率响应特性；维纳滤波器能对噪声进行一定的抑制，但频率响应存在一定的失真；带通调制器和解调器在适当的调制系数和载波频率下能够获得较低的误码率和良好的频率响应。
总之，本次实验通过软件仿真，使我们更好地理解了通信原理中的数字通信系统及其性能分析方法，提高了我们的实践能力和理论知识水平。
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数字信号处理软件实验MATLAB 仿真2015年12月16日实验一：数字信号的 FFT 分析● 实验目的通过本次实验，应该掌握：(a) 用傅立叶变换进行信号分析时基本参数的选择。
(b) 经过离散时间傅立叶变换（DTFT ）和有限长度离散傅立叶变换（DFT ）后信号频谱上的区别，前者 DTFT 时间域是离散信号，频率域还是连续的，而 DFT 在两个域中都是离散的。
(c) 离散傅立叶变换的基本原理、特性，以及经典的快速算法（基2时间抽选法），体会快速算法的效率。
(d) 获得一个高密度频谱和高分辨率频谱的概念和方法，建立频率分辨率和时间分辨率的概念，为将来进一步进行时频分析（例如小波）的学习和研究打下基础。
(e) 建立 DFT 从整体上可看成是由窄带相邻滤波器组成的滤波器组的概念，此概念的一个典型应用是数字音频压缩中的分析滤波器，例如 DVD AC3 和MPEG Audio 。
● 实验内容及要求⏹ 离散信号的频谱分析设信号 此信号的0.3pi 和 0.302pi 两根谱线相距很近，谱线 0.45pi 的幅度很小，请选择合适的序列长度 N 和窗函数，用 DFT 分析其频谱，要求得到清楚的三根谱线。
⏹ DTMF 信号频谱分析用计算机声卡采用一段通信系统中电话双音多频（DTMF ）拨号数字 0～9的数据，采用快速傅立叶变换（FFT ）分析这10个号码DTMF 拨号时的频谱。
00010450303024().*cos(.)sin(.)cos(.)x n n n n ππππ=+--●MATLAB代码及结果⏹离散信号的频谱分析clf;close all;N=1000;n=1:1:N;x=0.001*cos(0.45*n*pi)+sin(0.3*n*pi)-cos(0.302*n*pi-pi/4);y=fft(x,N);mag=abs(y);w=2*pi/N*[0:1:N-1];stem(w/pi,mag);axis([0.25 0.5 0 2]);xlabel('频率');ylabel('X(k)');grid on;DTMF 信号频谱分析clear;close all;column=[1209,1336,1477,1633];line=[697,770,852,941]fs=10000;N=1024;ts=1/fs;n=0:N-1;f=0:fs/N:fs/N*(N-1);key=zeros(16,N);key(1,:)=cos(2*pi*column(1)*n*ts)+cos(2*pi*line(1)*n*ts);key(2,:)=cos(2*pi*column(2)*n*ts)+cos(2*pi*line(1)*n*ts);key(3,:)=cos(2*pi*column(3)*n*ts)+cos(2*pi*line(1)*n*ts);key(4,:)=cos(2*pi*column(1)*n*ts)+cos(2*pi*line(2)*n*ts);key(5,:)=cos(2*pi*column(2)*n*ts)+cos(2*pi*line(2)*n*ts);key(6,:)=cos(2*pi*column(3)*n*ts)+cos(2*pi*line(2)*n*ts);key(7,:)=cos(2*pi*column(1)*n*ts)+cos(2*pi*line(3)*n*ts);key(8,:)=cos(2*pi*column(2)*n*ts)+cos(2*pi*line(3)*n*ts);key(9,:)=cos(2*pi*column(3)*n*ts)+cos(2*pi*line(3)*n*ts);key(10,:)=cos(2*pi*column(2)*n*ts)+cos(2*pi*line(4)*n*ts);figure (1);for i=1:5subplot(1,5,i)plot(f,abs(fft(key(i,:))));grid;endfigure (2);for i=1:5subplot(1,5,i)plot(f,abs(fft(key(i+5,:))));grid;end0-9数字故障分析和解决方法对于取样点数N难以确定。
分别尝试了N=500、N=1000、N=1500、N=2000通过查阅资料后才选定了N=1000。
在显示图像时难以确定比例，使用axis 函数来控制波形的显示比例，从而确定了比例。
实验二：DTMF 信号的编码●实验目的(a)复习和巩固IIR 数字滤波器的基本概念；(b)掌握 IIR 数字滤波器的设计方法；(c)掌握 IIR 数字滤波器的实现结构；(d)能够由滤波器的实现结构分析滤波器的性能（字长效应）；(e)了解通信系统电话 DTMF 拨号的基本原理和 IIR 滤波器实现方法。
●实验内容及要求⏹把联系电话号码通过DTMF编码生成为一个.wav文件技术指标：根据 ITU Q.23 建议，DTMF 信号的技术指标是：传送/接收率为每秒 10 个号码，或每个号码 100ms。
每个号码传送过程中，信号存在时间至少 45ms，且不多于 55ms，100ms 的其余时间是静音。
在每个频率点上允许有不超过±1.5% 的频率误差。
任何超过给定频率±3.5% 的信号，均被认为是无效的，拒绝接收。
（其中关键是不同频率的正弦波的产生。
可以使用查表方式模拟产生两个不同频率的正弦波。
正弦表的制定要保证合成信号的频率误差在±1.5%以内，同时使取样点数尽量少）⏹对所生成的DTMF文件进行解码DTMF 信号解码可以采用 FFT 计算 N 点频率处的频谱值，然后估计出所拨号码。
但 FFT计算了许多不需要的值，计算量太大，而且为保证频率分辨率，FFT的点数较大，不利于实时实现。
因此，FFT 不适合于 DTMF 信号解码的应用。
由于只需要知道 8 个特定点的频谱值，因此采用一种称为 Goertzel 算法的 IIR 滤波器可以有效地提高计算效率。
其传递函数为：● MATLAB 代码及结果⏹ 把联系电话号码通过DTMF 编码生成为一个.wav 文件 x = linspace(0,0,400);n = 0:399;a1 = cos(2*pi*697/8000*n);a2 = cos(2*pi*770/8000*n);a3 = cos(2*pi*852/8000*n);a4 = cos(2*pi*941/8000*n);b1 = cos(2*pi*1209/8000*n);b2 = cos(2*pi*1336/8000*n);b3 = cos(2*pi*1477/8000*n);b4 = cos(2*pi*1633/8000*n);num_1 = a1+b1;num_2 = a1+b2;num_3 = a1+b3;num_4 = a2+b1;num_5 = a2+b2;num_6 = a2+b3;num_7 = a3+b1;num_8 = a3+b2;num_9 = a3+b3;num_0 = a4+b2;y=[num_1,x,num_3,x,num_2,x,num_6,x,num_9,x,num_5,x,num_6,x,num_3,x,num_6,x,num_3,x,num_0,x];plot(y);sound(y,8000);a='numbersound.wav'audiowrite(a,y,8000);2/1121()12cos(2/)j k N k e z H z k N z z ππ-----=-+编码时域音频文件对所生成的DTMF文件进行解码N = 205;fs = 8000;k = [18 20 22 24 31 34 38 42];[x,fs]= audioread('numbersound.wav'); pause(length(x)/fs);y = reshape(x,800,11);%800x11a = zeros(8,11);b = a;c = b;for n = 1 : Na = b;b = c;c = 2*diag(cos(2*pi*k/N))*b - a + ones(8,1)*y(n,:); endXk = c.*c + b.*b - 2*diag(cos(2*pi*(k)/N))*(c.*b)B = sort(Xk);figurefor i = 1:11subplot(2,6,i);stem(Xk(:,i));title([num2str(i),'Signal']);endfor j = 1:11Out(:,j)=find(Xk(:,j)>B(6,j));endjian = [1 2 3 11;4 5 6 12; 7 8 9 13;15 0 16 14];num = zeros(1,11);for i = 1:11num(1,i) = jian(Out(1,i),Out(2,i)-4);endnum解码结果：●故障分析和解决方法在将信号写入声音文件时，上网查得函数wavwrite完成生成音频文件，解码使用函数wavread解码，遇到算法错误提示。
经查资料得知2015版以后，不能使用wavwrite和wavread语句了，需要使用audiowrite和audioread语句。
改正后即可。
实验三：FIR数字滤波器的设计和实现●实验目的1.通过本次实验，掌握以下知识：2.FIR 数字滤波器窗口设计法的原理和设计步骤；3.Gibbs 效应发生的原因和影响；4.不同类型的窗函数对滤波效果的影响，以及窗函数和长度 N 的选择。
●实验内容及要求录制自己的一段声音，长度为 45秒，取样频率 32kHz，然后叠加一个高斯白噪声，使得信噪比为 20dB。
请采用窗口法设计一个 FIR 带通滤波器，滤除噪声提高质量。
提示：滤波器指标参考：通带边缘频率为 4kHz，阻带边缘频率为 4.5kHz，阻带衰减大于 50dB；Matlab 函数 y = awgn(x,snr,'measured') ，首先测量输入信号 x 的功率，然后对其叠加高斯白噪声；MATLAB代码及结果[x,fs]= audioread('b.wav');Fs = 32000;%取样频率为32kfigurestem(abs(fft(x)),'.');title('原信号频率');sound(x,fs);pause(length(x)/fs+0.5);y = awgn(x,20,'measured'); %添加20dB的噪声figurestem(abs(fft(y)),'.');title('加噪后频率');sound(y,fs);pause(length(x)/fs+0.5);A = 0.54;B = 0.46;C = 0;%汉明窗N = ceil(6.6*pi/(2*pi*500/Fs));t = (N-1)/2;n = 0:N-1;wn = A - B*cos(2*pi*n/N) + C*cos(2*pi*n/N);hd = sin((n-t)*(2*pi*4250/Fs))./((n-t)*pi);h = wn.*hd; %FIR冲击响应figurestem(abs(fft(h)),'.');title('滤波器的频率响应');z = filter(h,1,y);figurestem(abs(fft(z)),'.');title('滤波器后的频谱');sound(z,fs);●故障分析和解决方法在选择窗函数时，阅读课本相关章节后选定hamming窗作为滤波器窗函数。