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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