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实验1 MATLAB入门与离散时间信号的产生 1

1.1 实验目的 1

1.2 实验原理 1

1.2.1 MATLAB基本操作 1

1.2.2 常用的离散时间信号 4

1.2.3 序列的运算 5

1.3 预习与参考 6

1.3.1 相关MATLAB函数 6

1.3.2 MATLAB实现 7

1.3.3 应用实例 16

1.4 实验内容 19

1.5 实验要求 19

实验2 离散序列的卷积运算 20

2.1 实验目的 20

2.2 实验原理 20

2.3 预习与参考 21

2.3.1 相关MATLAB函数 21

2.3.2 MATLAB实现 21

2.3.3 应用实例 25

2.4 实验内容 29

2.5 实验要求 29

实验3 连续时间信号的抽样与重建 30

3.1 实验目的 30

3.2 实验原理 30

3.2.1 连续信号抽样 30

3.2.2 连续信号的重构 31

3.3 预习与参考 32

3.3.1 相关MATLAB函数 32

3.3.2 MATLAB实现 32

3.3.3 应用实例 42

3.4 实验内容 45

3.5 实验要求 45

实验4 用Z变换分析系统特性 46

4.1 实验目的 46

4.2 实验原理 46

4.2.1 Z变换和Z逆变换 46

4.2.2 离散系统的系统函数与系统特性 46

4.3 预习与参考 49

4.3.1 相关MATLAB函数 49

4.3.2 MATLAB实现 50

4.3.3 应用实例 57

4.4 实验内容 59

4.5 实验要求 60

实验5 LTI系统对信号的响应分析 61

5.1 实验目的 61

5.2 实验原理 61

5.2.1 LTI系统对任意信号的系统响应 61

5.2.2 离散系统的滤波特性 62

5.2.3 LTI差分方程描述及系统响应 62

5.3 预习与参考 64

5.3.1 MATLAB对LTI系统的描述 64

5.3.2 相关MATLAB函数 64

5.3.3 MATLAB实现 65

5.3.4 应用实例 69

5.4 实验内容 73

5.5 实验要求 74

实验6 DFT及信号的频谱分析 75

6.1 实验目的 75

6.2 实验原理 75

6.2.1 非周期序列傅里叶变换 75

6.2.2 周期序列的离散傅里叶级数 76

6.2.3 有限长序列的离散傅里叶变换（DFT） 76

6.2.4 利用DFT对连续时间信号的频谱分析 76

6.3 预习与参考 78

6.3.1 相关的MATLAB函数 78

6.3.2 MATLAB实现 78

6.4 实验内容 87

6.5 实验要求 87

实验7 序列圆周卷积与线性相关运算 88

7.1 实验目的 88

7.2 实验原理 88

7.2.1 周期卷积和运算 88

7.2.2 序列线性相关运算 89

7.3 预习与参考 91

7.3.1 相关MATLAB函数 91

7.3.2 MATLAB实现 91

7.4 实验内容 101

7.5 实验要求 101

实验8 快速傅里叶变换（FFT） 102

8.1 实验目的 102

8.2 实验原理 102

8.2.1 时域抽取法FFT（DIT-FFT）算法原理 102

8.2.2 频率抽取法FFT（DIF-FFT）算法原理 103

8.2.3 FFT算法的特点 104

8.2.4 离散傅里叶逆变换（IDFT）的快速算法 105

8.3 预习与参考 105

8.3.1 相关的MATLAB函数 105

8.3.2 MATLAB实现 106

8.3.3 应用实例 112

8.4 实验内容 113

8.5 实验要求 114

实验9 线性卷积的快速计算 115

9.1 实验目的 115

9.2 实验原理 115

9.2.1 重叠相加法 116

9.2.2 重叠保留法 118

9.3 预习与参考 120

9.3.1 相关的MATLAB函数 120

9.3.2 MATLAB实现 120

9.3.3 应用实例 125

9.4 实验内容 128

9.5 实验要求 129

实验10 LTI系统结构设计 130

10.1 实验目的 130

10.2 实验原理 130

10.2.1 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的基本结构 130

10.2.2 有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的基本结构 133

10.2.3 数字滤波器的格型结构 134

10.3 预习与参考 135

10.3.1 相关MATLAB函数 135

10.3.2 MATLAB实现 137

10.3.3 应用实例 144

10.4 实验内容 146

10.5 实验要求 147

实验11 IIR数字滤波器设计——模拟滤波器的数字化 148

11.1 实验目的 148

11.2 实验原理 148

11.2.1 冲激响应不变法 151

11.2.2 双线性变换法 151

11.3 预习与参考 152

11.3.1 相关MATLAB函数 152

11.3.2 MATLAB实现 153

11.3.3 应用实例 160

11.4 实验内容 162

11.5 实验要求 162

实验12 IIR数字滤波器设计——频率变换法 163

12.1 实验目的 163

12.2 实验原理 163

12.2.1 模拟域频率变换法设计IIR数字滤波器 163

12.2.2 数字域频率变换法设计IIR数字滤波器 164

12.3 预习与参考 166

12.3.1 相关MATLAB函数 166

12.3.2 MATLAB实现 167

12.3.3 应用实例 178

12.4 实验内容 181

12.5 实验要求 181

实验13 FIR数字滤波器设计——窗函数法 182

13.1 实验目的 182

13.2 实验原理 182

13.2.1 线性相位FIR数字滤波器的特点 182

13.2.2 窗函数设计法 184

13.3 预习与参考 186

13.3.1 相关MATLAB函数 186

13.3.2 MATLAB实现 188

13.3.3 应用实例 193

13.4 实验内容 197

13.5 实验要求 197

实验14 FIR数字滤波器设计——频率抽样法 198

14.1 实验目的 198

14.2 实验原理 198

14.2.1 设计原理 198

14.2.2 线性相位的约束 199

14.2.3 频率抽样法的设计步骤 199

14.3 预习与参考 200

14.3.1 相关MATLAB函数 200

14.3.2 MATLAB实现 200

14.3.3 应用实例 207

14.4 实验内容 210

14.5 实验要求 210

实验15 多抽样率信号处理 211

15.1 实验目的 211

15.2 实验原理 211

15.2.1 抽取 211

15.2.2 内插 212

15.2.3 有理数倍抽样率转换 213

15.3 预习与参考 214

15.3.1 相关MATLAB函数 214

15.3.2 MATLAB实现 215

15.3.3 应用实例 222

15.4 实验内容 226

15.5 实验要求 227

实验16 有限字长效应 228

16.1 实验目的 228

16.2 实验原理 228

16.2.1 A/D转换的量化效应 228

16.2.2 滤波器的有限字长效应 229

16.2.3 FFT计算中的有限字长效应 230

16.3 预习与参考 231

16.3.1 MATLAB实现 231

16.3.2 应用实例 236

16.4 实验内容 238

16.5 实验要求 238

实验17 带噪语音／图像信号分析与处理 239

17.1 实验目的 239

17.2 实验原理 239

17.3 预习与参考 240

17.3.1 相关MATLAB函数 240

17.3.2 MATLAB实现 240

17.4 实验内容 244

17.5 实验要求 244

实验18 FFT在信号频分复用中的应用 245

18.1 实验目的 245

18.2 实验原理 245

18.3 预习与参考 246

18.4 实验内容 251

18.5 实验要求 251

实验19 多抽样率FDMA系统设计 252

19.1 实验目的 252

19.2 实验原理 252

19.3 预习与参考 253

19.4 实验内容 263

19.5 实验要求 263

参考文献 265