本科学生实验报告学号******************************学院 物电学院 专业、班级***************实验课程名称 数字信号分析与处理 老师与职称***************开课学期 2024 至 2024 学年 下 学期填报时间 2024 年 3 月 25 日师大学教务处编印一、验设计方案实验序号实验三实验名称窗函数的特性分析实验时间2024/3/25实验室同析楼三栋 313 实验室1．实验目的 分析各种窗函数的时域和频域特性，灵活应用窗函数分析信号频谱和设计 FIR 数字滤波器。2． 实验原理、实验流程或装置示意图在确定信号谱分析、随机信号功率谱估量以与 FIR 数字滤波器设计中，窗函数的选择对频谱分析和滤波器设计都起着重要的作用。在确定信号谱分析和随机信号功率谱估量中，截短无穷长的序列会造成频率泄露，影响频率普分析的精确度和质量。合理选取窗函数的类型，可以改善泄露现象。在 FIR 数字滤波器设计中，截短无穷长的系统单位脉冲序列会造成 FIR 滤波器的幅度特性产生波动，且出出现过渡带。 [例 1.3.1] 写出分析长度 N=51 点矩形窗的时域波行和频谱的 MATLAB 程序。 [解] N=51;w=boxcar(N);W=fft(w,256);subplot(2,1,1);stem([0:N-1],w);subplot(2,1,2);plot([-128:127],abs(fftshift(W)));运算结果如图 1.3.1 所示0510152025303540455000.20.40.60.81-150-100-500501001500204060 图 1.3.1 矩形窗的时域波形和频谱3．实验设备与材料 计算机，MATLAB 软件4．实验方法步骤与注意事项注意事项：（1）在使用 MATLAB 时应注意中英输入法的切换，在中文输入法输入程序时得到的程序是错误的；（2）MATLAB 中两个信号相乘表示为 x.*u,中间有个‘.’，同样两个信号相除也是如此；（3）使用 MATLAB 编写程序时，应新建一个 m 文件，而不是直接在 Comandante窗口下编写程序；（4）在使用ＭＡＴＬＡＢ编程时，应该养成良好的编写习惯。5．实验数据处理方法 图像法6．参考文献《信号分析与处理》《MATLAB 数值计算与方法》二、报告1．实验现象与结果实验容 1.分析并绘出常用窗函数的时域波形特性。N=51;w=boxcar(N);subplot(3,1,1);stem([0:N-1],w);title('矩形窗的时域波形')w=hanning(N);subplot(3,1,2);stem([0:N-1],w);title('汉宁窗的时域波形')w=hamming(N);subplot(3,1,3);stem([0:N-1],w);title('汉明窗的时域波形') 实验运行结果如图 3.10510152025303540455000.51矩 形 窗 的 时 域 波 形05101520253...
