数字信号处理综合实验题目
数字信号处理实验作业完全版

实验1:理想采样信号的序列,幅度谱,相位谱,以及改变参数后的图像。
源程序: clc;n=0:50;A=444.128;a=50*sqrt(2.0*pi;T=0.001;w0=50*sqrt(2.0*pi;x=A*exp(-a*n*T.*sin(w0*n*T;close allsubplot(3,2,1;stem(x,’.’;title('理想采样信号序列';k=-25:25;W=(pi/12.5*k;X=x*(exp(-j*pi/12.5.^(n'*k;magX=abs(X;s ubplot(3,2,2;stem(magX,’.’;title('理想采样信号序列的幅度谱';angX=angle(X;subplot(3,2,3;stem(angX;title('理想采样信号序列的相位谱'n=0:50;A=1;a=0.4,w0=2.0734;T=1; x=A*exp(-a*n*T.*sin(w0*n*T;subplot(3,2,4;stem(x,’.’; title('理想采样信号序列'; k=-25:25; W=(pi/12.5*k;X=x*(exp(-j*pi/12.5.^(n'*k; magX=abs(X; subplot(3,2,5; stem(magX,’.’title('理想采样信号序列的幅度谱';0204060-2000200理想采样信号序列020406005001000理想采样信号序列的幅度谱0204060-505理想采样信号序列的相位谱0204060-11理想采样信号序列020406012理想采样信号序列的幅度谱上机实验答案:分析理想采样信号序列的特性产生在不同采样频率时的理想采样信号序列Xa(n,并记录各自的幅频特性,观察频谱‚混淆‛现象是否明显存在,说明原因。
源程序:A=444.128;a=50*pi*sqrt(2.0;W0=50*pi*sqrt(2.0;n=-50:1:50; T1=1/1000;Xa=A*(exp(a*n*T1.*(sin(W0*n*T1;subplot(3,3,1;plot(n,Xa;title('Xa序列';xlabel('n';ylabel('Xa';k=-25:25;X1=Xa*(exp(-j*pi/12.5.^(n'*k;subplot(3,3,2; stem(k,abs(X1,'.';title('Xa的幅度谱';xlabel('k';ylabel('〃幅度';subplot(3,3,3;stem(k,angle(X1,'.';title('Xa的相位谱';xlabel('k';ylabel('相位';T2=1/300;Xb=A*(exp(a*n*T2.*(sin(W0*n*T2;subplot(3,3,4;plot(n,Xb;title('Xb序列';xlabel('n';ylabel('相位';k=-25:25;X2=Xb*(exp(-j*pi/12.5.^(n'*k;subplot(3,3,5; stem(k,abs(X2,'.'; title('Xb 的幅度谱';xlabel('k';ylabel('〃幅度';subplot(3,3,6;stem(k,angle(X2,'.'; title(' Xb 的相位谱';xlabel('k';ylabel('相位';T3=1/200;Xc=A*(exp(a*n*T3.*(sin(W0*n*T3; subplot(3,3,7;plot(n,Xc;title('Xc 序列'; xlabel('n';ylabel('Xc';k=-25:25;X3=Xc*(exp(-j*pi/12.5.^(n'*k;subplot(3,3,8; stem(k,abs(X3,'.'; title('Xc 的幅度谱'; xlabel('k';ylabel('幅度';subplot(3,3,9;stem(k,angle(X3,'.'; title('Xc 的相位谱';xlabel('k';ylabel('相位';-50050-5057X a 序列n X a-500500128X a 的幅度谱k 幅度-50050-55X a 的相位谱k相位-50050-50518X b 序列n 相位-50050051018X b 的幅度谱k 幅度-50050-55X b 的相位谱k相位-50050-505x 1026X c 序列nX c-500500510x 1026X c 的幅度谱k幅度-50050-505X c 的相位谱k相位由图可以看出:当采样频率为1000Hz时,采样序列在折叠频率附近处,无明显混叠。
数字信号处理大题+小题(空白)

已知线性时不变系统的单位取样响应)(n h 和输入)(n x ,求输出)(n y 。
)2()(2)(),(5.0)(3--==n n n x n R n h δδ已知序)()(5n R n x =,求x(n)的8点DFT 变换。
已知模拟滤波器的传输函数 H_a (s)=(s +2)/(s +3)(s +1) ,用脉冲响应不变法将其转换为数字滤波器,设T=2。
已知采样周期T=2,用双线性变换法将其转换成数字滤波器,说明双线性变换法的有点和缺点。
已知 ,在Z 平面上画出零极点分布图。
已知FIR 滤波器的单位脉冲响应为:N=7,h(n)=[3,-2,1,0,1,-2,3] ,说明其相位特性,求群时延。
利用Z 变换法求解差分方程描述系统的系统函数H(z)。
1,0)(),(05.0)1(9.0)(-≤==--n n y n u n y n y写出图中流图的系统函数表达式。
已知序列x(n)如图所示,画x((n-2))5R 5(n)的图形。
(选做)求有限长序列x(n)= 的N 点DFT 。
y(n)-8 31/4x(n) 2Z -1Z -1Z -1用脉冲不变法将H a (s )=s+b(s+b)2+a 2转换为H(z),采样周期T 。
五、计算题(每题12分,共24分) 如图所示的RC 低通滤波器(1)用脉冲响应不变法转换成数字滤波器。
并画出相应的网络结构图 (2)用双线性变换法转换成数字滤波器。
并画出相应的网络结构图 (3)以上两种方法所设计的滤波器各自存在那种失真?某系统的输入)3(2)2()(2)(-+-+=n n n n x δδδ,系统的单位脉冲响应h(n)为)3(2)1(2)()(-+-+=n n n n h δδδ,求(1) 求系统输出y(n);(2) x(n)和h(n)循环卷积(序列长度N=4),简述循环卷积和线性卷积的关系。
(3) x(n)和h(n)周期卷积(周期长度N=6)一、填空题1. N=210点的基2FFT 需要 8 级蝶形运算。
《数字信号处理》综合练习题,附答案

《数字信号处理》综合练习题1、线性系统对信号的处理是符合 的。
2、因果系统的时域充要条件是 。
3、因果、稳定系统的系统函数H(z)的收敛域可表示为 。
4、序列x(n)的傅立叶变换是x(n)在Z 平面 上的Z 变换。
5、Z 变换在单位圆上的值表示 。
6、有限长序列x(n)的离散傅立叶变换X(k)就是x(n)在Z 平面单位圆上 的 抽样点上的Z 变换。
7、DFT 与DFS 有密切关系,因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间 ,而周期序列可以看成有限长序列的 。
8、频域N 点采样造成时域的周期延拓,其周期是 。
9、IIR 系统的单位脉冲响应 。
10、级联型数字滤波器的H(z)是各子系统)(z H i 的 。
11、实际工作中,抽样频率总是选得小于两倍模拟信号的最高频率。
( )12、因果系统一定是稳定系统。
( )13、只要因果序列x(n)有收敛的Z 变换形式,则其“序列傅氏变换”就一定存在。
( )14、右边序列一定是因果序列。
( )15、当输入序列不同时,线性时不变系统的单位脉冲响应也不同。
( )16、离散时间系统的滤波器特性可以由其幅频特性直接看出。
( )17、某系统只要满足T[kx(n)]=ky(n),即可判断系统为线性系统。
( )18、差分方程的求解方法有递推法、时域经典法、卷积法和变换域法,其中递推法的求解依赖于初始条件和给定输入。
( )19、确定一个线性时不变系统,在时域可由差分方程加初始条件,在Z 域可由系统函数加收敛域。
( )20、因果稳定系统的系统函数的极点均在单位圆内。
( )21、请写出线性系统的定义及判定公式。
22、请写出S 平面和Z 平面的对应关系。
23、写出序列)10)((-≤≤N n n x 的离散时间傅氏变换)(ωj eX 、离散傅氏变换X(k)和Z 变换X(z)的定义式。
24、设计数字滤波器的一般步骤。
25、设某线性时不变系统的单位脉冲响应序列)1(5.0)(-=n u n h n ,求其系统函数、差分方程和频响,26、研究一个输入为)(n x 和输出为)(n y 的时域线性离散移不变系统,已知它满足)()1()(310)1(n x n y n y n y =++--,并已知系统是稳定的。
数字信号处理实验7

数字信号处理实验题目数字音频信号的分析与处理班级姓名学号日期 2015.12 一、实验目的1.复习巩固数字信号处理的基本理论; 2.利用所学知识研究并设计工程应用方案。
二、实验原理数字信号处理技术在音频信号处理中的应用日益增多,其灵活方便的优点得到体现。
分频器即为其中一种音频工程中常用的设备。
人耳能听到的声音频率范围为20Hz~20000Hz ,但由于技术所限,扬声器难以做到在此频率范围内都有很好的特性,因此一般采用两个以上的扬声器来组成一个系统,不同的扬声器播放不同频带的声音,将声音分成不同频带的设备就是分频器。
下图是一个二分频的示例。
图8.1 二分频示意图高通滤波器和低通滤波器可以是FIR 或IIR 类型,其中FIR 易做到线性相位,但阶数太高, 不仅需要耗费较多资源,且会带来较长的延时;IIR 阶数低,但易出现相位失真及稳定性问题。
对分频器的特性,考虑最多的还是两个滤波器合成的幅度特性,希望其是平坦的,如图8.2所示:图8.2 分频器幅度特性由于IIR 的延时短,因此目前工程中大量应用的还是Butterworth 、Bessel 、Linkwitz-Riley 三种IIR 滤波器。
其幅频特性如图8.3所示:分频器低频放大高频放大声音输High -passLow-pass图8.3 三种常用IIR分频器的幅度特性巴特沃斯、切比雪夫、椭圆等类型的数字滤波器系数可通过调用 MATLAB 函数很方便的计算得到,但 Bessel、Linkwitz-Riley 数字滤波器均无现成的 Matlab 函数。
为了使设计的 IIR 滤波器方便在 DSP 上实现,常将滤波器转换为二阶节级联的形式。
设计好分频器后,为验证分频后的信号是否正确,可用白噪声信号作为输入信号,然后对分频后的信号进行频谱分析。
三、仪器设备计算机、matlab软件四、实验内容1. 任意选取两段声音信号(一段为语言或音乐信号,另一段为白噪声信号),分别作以下分析和处理:(1)分析信号的采样率、量化比特数;(2)画出时域波形图;(3)画出幅频特性和相频特性。
数字信号处理综合实验题目

数字信号处理综合实验题目(可参考,但不仅限于这些题目。
)综合实验题目之一:DTMF信号的产生与自动检测,考虑有噪声情况下的检测。
综合实验题目之二:产生一个连续信号,包含低频,中频,高频分量,对其进行采样,进行频谱分析,分别设计三种高通,低通,带通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。
综合实验题目之三:采集一段含有噪音的语音信号(可以录制含有噪音的信号,或者录制语音后再加进噪音信号),对其进行采样和频谱分析,根据分析结果设计出一个合适的滤波器滤除噪音信号。
综合实验题目之四:差分脉冲编码调制(DPCM)的matlab模块仿真,实现抽样,量化,预测,编码并解码。
综合实验题目之五:已知载波频率的扩频通讯MATLAB程序,通过扩展频率实现低信噪比的传输。
综合实验题目之六:给一幅灰度图象上色,使之变为一幅彩色图像。
综合实验题目之七:对含有噪音的心电信号(可以对采集的再加进噪声信号),对其进行采样和频谱分析,根据分析结果设计出一个合适的滤波器滤除噪声信号。
综合实验题目之八:采集一段自己的语音信号,画出采样后的语音信号的时域波形和频谱,给信号加入混响,并对其进行频谱分析。
综合实验题目之九:在保证彩色图像的视觉效果的条件下,减少图像中的颜色数。
综合实验题目之十:将一幅灰度图象进行处理,使之呈现出铅笔素描的效果。
综合实验题目之十一:录入自己的一段语音,通过处理,改变这段语音的语速。
综合实验题目之十二:录入自己的一段语音,通过处理,改变这段语音的频率,并回放语音,达到男声变为女声,或女声变为男声的效果。
综合实验题目之十三:录入自己的一段语音,通过处理,给这段语音叠加加上延迟,产生混响效果,并回放语音。
综合实验题目之十四读入一段摄像头固定情况下拍摄的视频,检测出视频中运动的物体。
实验报告要求:结合所选择的题目,详细说明为达到实验所要求的效果而采用的技术路线及方法,说明程序设计的思路和细节,并附上实验效果图,以说明所采用的方法的有效性,最后进行实验总结,结合课程,谈谈在实验设计中的体会。
《数字信号处理》课程实验题目

计电学院《数字信号处理》课程实验适用专业:电子通信工程专业;实验学时:9 学时一、实验的性质、任务和基本要求(一)本实验课的性质、任务数字信号处理课程实验是数字信号处理课程的有效的补充部分,通过实验,使学生巩固和加深数字信号处理的理论知识的理解和掌握,在实验过程中了解简单但是完整的数字信号处理的工程实现方法和流程。
通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、实际动手能力、综合设计及创新能力的培养。
(二)基本要求掌握数字信号处理基本理论知识和滤波器设计及应用。
(三)实验选项二、实验教学内容实验一1、实验目的和要求1)加深理解时域采样定理、体会使用MATLAB的离散FT函数fft( )来解决涉及模拟信号的问题;2)加深理解对带通信号的采样特性,学会采用MATLAB解决该问题;3)加深理解在频率采样法中,过渡点对所设计滤波器特性的影响。
2、实验要求1)提供MATLAB程序,画出每个步骤的曲线图;2)写实验报告,包含有对所得结果进行分析和说明。
第一组:张毅雷凌峰白法聪覃昱滔刘强何新文第二组:邓志强林盛勇李日胜黎少锋梁聪杨晨实验二1、实验目的和要求(1)加深理解采用数字信号处理方法对模拟信号处理的过程、掌握使用MATLAB处理的方法;对一段音乐信号进行处理和输出;要求画出滤波前后语音信号时域波形、信号和滤波器的幅度频率特性曲线、相位频率特性曲线;(2)加深对截断效应的理解;(3)掌握使用MATLAB设计滤波器,并对语音信号处理的方法。
对一段音乐信号进行处理和输出;要求画出滤波前后语音信号时域波形、信号和滤波器的幅度频率特性曲线、相位频率特性曲线。
2、实验要求1)提供MATLAB程序,画出每个步骤的曲线图;2)写实验报告,包含有对所得结果进行分析和说明。
第九组:汪涛张汉毅巫金敏张经中柳泽举第六组:罗涛梁乐杰黄乃生实验三1、实验目的和要求掌握采用MATLAB数字滤波器设计软件编制方法。
软件要求在界面内有不同类型(高通低通带通带阻)滤波器的选择、或者只对低通滤波器采用不同方法设计的选择,应该有不同边界频率和不同衰减的选择,能画出幅度频率特性曲线、相位频率特性曲线。
数字信号处理试题及答案

数字信号处理试题及答案一、选择题1. 数字信号处理中的离散傅里叶变换(DFT)是傅里叶变换的______。
A. 连续形式B. 离散形式C. 快速算法D. 近似计算答案:B2. 在数字信号处理中,若信号是周期的,则其傅里叶变换是______。
A. 周期的B. 非周期的C. 连续的D. 离散的答案:A二、填空题1. 数字信号处理中,______是将模拟信号转换为数字信号的过程。
答案:采样2. 快速傅里叶变换(FFT)是一种高效的______算法。
答案:DFT三、简答题1. 简述数字滤波器的基本原理。
答案:数字滤波器的基本原理是根据信号的频率特性,通过数学运算对信号进行滤波处理。
它通常包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等类型,用于选择性地保留或抑制信号中的某些频率成分。
2. 解释什么是窗函数,并说明其在信号处理中的作用。
答案:窗函数是一种数学函数,用于对信号进行加权,以减少信号在离散化过程中的不连续性带来的影响。
在信号处理中,窗函数用于平滑信号的开始和结束部分,减少频谱泄露效应,提高频谱分析的准确性。
四、计算题1. 给定一个信号 x[n] = {1, 2, 3, 4},计算其 DFT X[k]。
答案:首先,根据 DFT 的定义,计算 X[k] 的每个分量:X[0] = 1 + 2 + 3 + 4 = 10X[1] = 1 - 2 + 3 - 4 = -2X[2] = 1 + 2 - 3 - 4 = -4X[3] = 1 - 2 - 3 + 4 = 0因此,X[k] = {10, -2, -4, 0}。
2. 已知一个低通滤波器的截止频率为0.3π rad/sample,设计一个简单的理想低通滤波器。
答案:理想低通滤波器的频率响应为:H(ω) = { 1, |ω| ≤ 0.3π{ 0, |ω| > 0.3π }五、论述题1. 论述数字信号处理在现代通信系统中的应用及其重要性。
答案:数字信号处理在现代通信系统中扮演着至关重要的角色。
数字信号处理试题和答案

二.选择填空题
1、δ(n)的 z 变换是 A 。
A. 1
B.δ(w)
C. 2πδ(w)
D. 2π
2、从奈奎斯特采样定理得出,要使实信号采样后能够不失真还原,采样频率 fs
与信号最高频率 fmax 关系为: A 。
A. fs≥ 2fmax
A.h(n)=δ(n)
B.h(n)=u(n)
C.h(n)=u(n)-u(n-1)
D.h(n)=u(n)-u(n+1)
21.一个线性移不变系统稳定的充分必要条件是其系统函数的收敛域包括( A )。
A.单位圆
B.原点
C.实轴
D.虚轴
22.已知序列 Z 变换的收敛域为|z|<1,则该序列为( C )。
A.有限长序列
。
A. 2y(n),y(n-3) B. 2y(n),y(n+3)
C. y(n),y(n-3)
D. y(n),y(n+3)
9、用窗函数法设计 FIR 数字滤波器时,加矩形窗时所设计出的滤波器,其过渡带
比加三角窗时
,阻带衰减比加三角窗时
。
A. 窄,小
B. 宽,小
C. 宽,大
D. 窄,大
10、在 N=32 的基 2 时间抽取法 FFT 运算流图中,从 x(n)到 X(k)需 B 级蝶形运
B。
A. N/2
B. (N-1)/2
C. (N/2)-1
D. 不确定
7、若正弦序列 x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是 N= D 。
A. 2π
B. 4π
C. 2
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数字信号处理综合实验题目
(可参考,但不仅限于这些题目。
)
综合实验题目之一:
DTMF信号的产生与自动检测,考虑有噪声情况下的检测。
综合实验题目之二:
产生一个连续信号,包含低频,中频,高频分量,对其进行采样,进行频谱分析,分别设计三种高通,低通,带通滤波器对信号进行滤波处理,观察滤波后信号的频谱。
综合实验题目之三:
采集一段含有噪音的语音信号(可以录制含有噪音的信号,或者录制语音后再加进噪音信号),对其进行采样和频谱分析,根据分析结果设计出一个合适的滤波器滤除噪音信号。
综合实验题目之四:
差分脉冲编码调制(DPCM)的matlab模块仿真,实现抽样,量化,预测,编码并解码。
综合实验题目之五:已知载波频率的扩频通讯MATLAB程序,通过扩展频率实现低信噪比的传输。
综合实验题目之六:
给一幅灰度图象上色,使之变为一幅彩色图像。
综合实验题目之七:
对含有噪音的心电信号(可以对采集的再加进噪声信号),对其进行采样和频谱分析,根据分析结果设计出一个合适的滤波器滤除噪声信号。
综合实验题目之八:
采集一段自己的语音信号,画出采样后的语音信号的时域波形和频谱,给信号加入混响,并对其进行频谱分析。
综合实验题目之九:
在保证彩色图像的视觉效果的条件下,减少图像中的颜色数。
综合实验题目之十:
将一幅灰度图象进行处理,使之呈现出铅笔素描的效果。
综合实验题目之十一:
录入自己的一段语音,通过处理,改变这段语音的语速。
综合实验题目之十二:
录入自己的一段语音,通过处理,改变这段语音的频率,并回放语音,达到男声变为女声,或女声变为男声的效果。
综合实验题目之十三:
录入自己的一段语音,通过处理,给这段语音叠加加上延迟,产生混响效果,并回放语音。
综合实验题目之十四
读入一段摄像头固定情况下拍摄的视频,检测出视频中运动的物体。
实验报告要求:结合所选择的题目,详细说明为达到实验所要求的效果而采用的技术路线及方法,说明程序设计的思路和细节,并附上实验效果图,以说明所采用的方法的有效性,最后进行实验总结,结合课程,谈谈在实验设计中的体会。