京邮电大学信息与通信工程学院 数字信号处理Matlab 实验
数字信号处理Matlab 实验
实验一：数字信号的产生和基本运算(4 学时)
因为现实世界里存在的是模拟信号，因此数字信号处理的第一个问题是将
信号离散化，得到一个数字信号，然后再进行数字处理。
(1) 常用数字信号序列的产生：
熟悉 Matlab 产生数字信号的基本命令，加深对数字信号概念的理解，并能
够用 Matlab 产生和绘制出一些常用离散信号序列。
请用 Matlab 画出下列序列的波形(-10
a) (n)
b) 单位阶跃序列 2 u(n-5)
c) 矩形序列 R(n)
2
d) y(n) ＝2sin(0.3πn)+ 0.5cos (0.6πn)
(2) 数字信号的基本运 ：
加、减、尺度(乘除)和移位是数字信号处理中最基本的 术运 ，将上
述基本序列进行这些基本运 ，得到多个序列构成的组合序列。
请用您的计算机声卡采用一段您自己的声音 x(n)，长度为 45 秒，单声道，
取样频率 44.1kHz ，16bit/样值，然后与给定的一段背景音乐 y(n) 按下式叠加为
一个声音信号 z(n) ：
z (n) 0.7x (n) 0.3y (n )
要求：
a) 在同一个 Figure 中,画出采集声音 x(n) 、背景音乐 y(n)和混音 z(n)
的时域波形；
b) 保存混音文件 z(n) (wav 格式)；
c) 提交实验报告时，请把声音文件转换为 mp3 格式，图像转换为
JPEG 格式，以节省存储空间。
通过本次实验，掌握 Matlab 中这些基本运 命令，对数字信号处理有一个
基本概念，为后面的数字信号分析和滤波打下基础。
实验二：数字信号的 FFT 分析(6 学时)
数字信号处理的一个重要分支就是信号分析，而信号分析的基本工具是离散
傅立叶变换。利用傅立叶变换和级数所形成的频谱分析技术作为处理连续信号的
重要工具已经应用得很久了,1956 年库力 (Cooley)和图基 (Tukey )所发展的近
似频谱的快速 法为频谱分析的数字信号的谱分析铺平了道路。因此，DFT
(FFT )得到广泛应用。本次实验设计了两个内容：
多媒体技术中心门爱东 1
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(1) 已知信号
n 0 n N-1
Q
x (n )
0 n 0, n N
这里，N=25 ，Q= 0.9+j0.3。可以推导出 ，
N 1 N 1 1 QN
X (k ) x (n)W nk (QW k )n k 0,1LN 1
n 0 N n 0 N 1 QWNk
首先根据这个式子计 X(k) 的理论值，然后计 输入序列x(n) 的32 个值，
再利用基2 时间抽选的FFT 法，计 x(n) 的DFT X(k) ，与X(k) 的理论值比
较 (要求计 结果最少6 位有效数字)。
(2) 假设信号 x(n) 由下述信号组成：
p
x (n) 0.001*c
