数字信号处理 实验指导书
曲阜师范大学物理工程学院 信号与信息处理教研室
2012.03
数字信号处理讲义
前 言
数字信号处理是是电子信息工程专业的一门专业基础课。本课程主要研究如何对信号进行分析、变换、综合、估计与识别等加工处理的基本理论和方法，数字信号处理实验是验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节。
通过实验，使学生巩固所学基本理论，掌握最基本的数字信号处理的理论和方法，提高综合运用所学知识，提高计算机编程的能力。进一步加强学生独立分析问题、解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后的工作打下良好的基础。
数字信号处理实验指导书针对每个实验介绍了MATLAB语言数字信号处理工具箱中的相应函数，举例并附有相应的程序。为配合课堂理论教学，实验内容安排仍从认识性和验证性入手，逐步增加设计性和工程应用性内容，达到训练实验技能和积累工程实际应用经验之目的。
数字信号处理实验成绩占本门课程总成绩的20%。
I
数字信号处理讲义
实 验 要 求
在实验过程中，要求学生做到：
1、预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备工作，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析，需要计算的参数提前完成计算工作，并认真写出预习报告。
2、仔细观察实验过程中图形随参数的变化，记录图形变化的主要情况，作出必要说明和分析。
3、认真书写实验报告并在规定的时间内把实验报告交给辅导教师。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。对需要编程的实验，写出程序设计说明，给出源程序框图和清单以及实验结论、相关图表，并做必要的分析总结。
4、遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备，注意卫生。 5、实验课程不迟到。如有事不能出席，所缺实验一般不补。 实验验收分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。第二部分是提交书面的实验报告。每个实验都应当在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，扣该实验操作成绩。为避免期末集中检查方式产生的诸多不良问题，希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。
II
数字信号处理讲义
目 录
实验一 MATLAB基本命令 .............................................................................................. 1 实验二 离散时间信号分析 ........................................................................................... 4 实验三 离散系统分析 ................................................................................................. 17 实验四 离散傅立叶变换 ............................................................................................. 30 实验五 快速傅里叶变换（FFT）及其应用 ............................................................... 37 实验六 IIR滤波器设计 .............................................................................................. 42 实验七 FIR滤波器设计 ............................................................................................ 55 实验八 窗函数及其在谱分析中的作用 ..................................................................... 59
III
数字信号处理讲义
实验一 MATLAB基本命令
一、实验目的：
掌握Matlab基本命令的使用，以便在以后的实验和进一步的学习中使用Matlab命令。 实验任务：
1、 熟悉Matlab 语言环境，学习基本命令的使用，并要求掌握。 2、 熟悉Matlab中的信号处理Demo使用，并了解其中的程序结构和命令。
MATLAB代表Matrix Laboratory。 MATLAB 最早是为方便矩阵存取而编写的一种软件，现已发展成为一个具有高性能数值计算和可视化功能的科学计算环境。MATLAB集成了数值分析、矩阵计算、信号处理和图形等众多功能，具有简单易用的环境，问题的提出和解答只须以数学方式表达和描述，不需要大量原始而传统的编程过程。
MATLAB 一些简单命令：
1. Demo命令：MATLAB例程演示
初次学习MATLAB可以使用demo命令来熟悉MATLAB语言环境。你可以在MATLAB的窗口中直接敲demo，它将带你学习使用MATLAB。
2. Help命令：在线帮助。语法格式为 Help topic topic 为要取得的帮助主题。 例如：help fft 将显示fft( )函数的说明。
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