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实验三 模拟低通滤波器的设计与实现
- 本实验《模拟低通滤波器的设计与实现》旨在帮助学生掌握巴特沃斯型模拟低通滤波器的设计方法，并了解切比雪夫型滤波器的基本特性。实验重点围绕滤波器设计中的关键参数——包括通带截止频率、阻带起始频率、通带与阻带衰减等——展开分析，引导学生通过理论计算确定滤波器阶数与截止频率，并利用仿真模型验证设计结果。 实验内容以设计一个通带截止频率为154Hz、阻带衰减为30dB的13阶巴特沃斯低通滤波器为核心任务，通过搭建滤波仿真模型，观察频率为100Hz的正弦信号在滤波前后的波形变化，从而验证滤波器对通带内
实验二 FFT应用
- 本实验《FFT的应用》旨在通过实践掌握快速傅立叶变换（FFT）在信号频谱分析与循环卷积计算中的核心作用。实验内容包括两大模块：一是对正弦采样信号进行频谱分析，包括单一频率信号及其叠加信号的频谱特性观察；二是利用FFT与IFFT在频域中实现循环卷积运算，验证频域方法的正确性与有效性。 实验通过搭建频谱分析模型和循环卷积计算模型，使学生理解如何利用DFT/FFT对信号进行频谱估计，掌握频率分辨率的概念及其影响因素，并熟悉循环卷积的频域实现原理与步骤。通过参数设置、仿真运行与结果对比，学生能够直
窗函数法设计FIR数字滤波器
- 本实验《窗函数法设计FIR数字滤波器》旨在帮助学生掌握使用窗函数法设计有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的原理与实现方法。实验重点介绍了矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗等常用窗函数的特性及其对滤波器性能的影响，并通过具体设计案例演示了完整的设计流程。 实验以设计一个截止频率为0.25π的FIR低通滤波器为核心任务，采用汉明窗构造了11阶滤波器的单位抽样响应，搭建了相应的滤波系统模型。通过对比50Hz正弦信号在滤波前后的波形变化，验证了所设计滤波器的通带特性。实验过程中，学生需深入理解
频率取样型FIR数字滤波器的实现
- 本实验《频率取样型FIR数字滤波器的实现》旨在帮助学生掌握频率取样法设计FIR数字滤波器的原理与实现过程，并了解线性相位的约束条件。实验通过直接在频域对理想频率响应进行采样，然后通过离散傅里叶反变换得到滤波器系数，提供了一种与窗函数法互补的FIR滤波器设计方法。 实验以设计一个截止频率为采样频率1/5的低通FIR滤波器为核心内容，通过N=20点的频率采样和IDFT计算，得到了滤波器的单位抽样响应，并搭建了相应的滤波系统。通过对50Hz正弦信号的滤波验证，结果表明设计的滤波器能有效保留通带内
抽取器的高效FIR多相结构实现.zip
- 本实验《抽取器的高效FIR多相结构实现》旨在帮助学生理解信号抽取的基本原理及无失真抽取的条件，并掌握抽取器的高效FIR多相实现结构。实验通过设计一个基于汉明窗的FIR滤波器，构建3倍抽取系统，实现对30Hz采样信号的降采样处理。 实验内容重点展示了如何将9阶FIR滤波器分解为3个3阶并联子网络的多相结构，有效降低了计算复杂度。通过对1Hz正弦信号进行抽取处理，验证了当目标采样频率的奈奎斯特频率(5Hz)高于信号频率时，系统能够实现无失真抽取。实验结果表明，该多相结构能正确按3个采样点间隔抽
内插器的高效FIR多相结构实现
- 本实验《内插器的高效FIR多相结构实现》旨在帮助学生理解信号内插的基本原理，并掌握内插器的高效FIR多相实现方法。实验通过设计基于汉明窗的FIR滤波器，构建3倍内插系统，实现对10Hz采样信号的升采样处理。 实验内容重点展示了将9阶FIR滤波器分解为3个3阶并联子网络的多相结构，通过在原始信号相邻样点间插入零值并进行低通滤波，有效提高了信号采样率。实验通过对1Hz正弦信号进行内插处理，验证了多相结构在实现高效内插方面的优势。结果表明，该系统能在每两个原始采样点之间成功插入2个新样值点，生成
滤波器系统分析
- 本实验《滤波器系统分析》旨在帮助学生理解系统冲激响应的意义、传递函数零极点分布对系统频率响应的影响，并掌握IIR滤波器在DTMF信号生成中的应用。实验通过设计一个产生1209Hz单音信号的IIR数字滤波器，全面分析了系统的零极点分布、幅频响应和冲激响应特性。 实验内容涵盖了系统的稳定性判断准则、零极点对频率响应的影响机制，以及DTMF信号产生的滤波器实现方法。通过搭建系统分析模型，学生观察到该滤波器在单位圆上的极点分布导致系统临界稳定，其幅频响应在归一化频率0.3处出现峰值，而冲激响应呈现
全极点IIR带通滤波器的应用：时钟提取
- 本实验《全极点IIR带通滤波器的应用：时钟提取》旨在帮助学生掌握全极点IIR滤波器的设计方法，并理解数字基带信号中时钟提取的实现过程。实验重点研究如何从非归零码基带信号中恢复时钟信号，通过非线性处理和带通滤波完成时钟提纯。 实验通过设计一个中心频率1000Hz、带宽10Hz的全极点IIR带通滤波器，构建完整的时钟提取系统。该系统首先将非归零码通过延迟异或转换为归零码，再经带通滤波器提取时钟频率分量，最后通过过零检测形成时钟脉冲。各阶段波形结果显示，系统能有效从1000bit/s的基带信号中
级联型IIR数字滤波器的实现
- 本实验《级联型IIR数字滤波器的实现》旨在帮助学生掌握IIR滤波器的级联型实现结构及其特点。实验通过设计一个数字切比雪夫I型高通滤波器，将其系统函数分解为多个二阶节级联的形式，搭建相应的滤波器结构模型，实现对混合信号的滤波处理。 实验内容重点展示了如何将高阶IIR滤波器分解为多个二阶子系统级联实现，并通过50Hz和316Hz两个正弦信号的叠加验证滤波效果。结果表明，所设计的高通滤波器能有效提取316Hz的高频分量，验证了级联型结构的可行性。实验同时探讨了级联结构中零极点配对优化、子系统排列
并联型IIR数字滤波器的实现
- 本实验《并联型IIR数字滤波器的实现》旨在帮助学生掌握IIR滤波器的并联型实现结构及其性能特点。实验通过将高阶IIR滤波器分解为多个一阶和二阶子系统并联的形式，构建数字切比雪夫I型高通滤波器，实现对混合信号的滤波处理。 实验内容展示了如何将系统函数展开为部分分式形式，并搭建相应的并联结构模型。通过50Hz和316Hz正弦信号的叠加验证，结果表明所设计的高通滤波器能有效提取316Hz的高频分量。实验重点分析了并联型结构相较于级联型的优势，包括各支路独立运算、误差不相互影响、对有限字长效应不敏
模拟滤波器转换为数字滤波器的设计与实现
- 本实验《模拟滤波器转换为数字滤波器的设计与实现》旨在帮助学生掌握基于冲激响应不变法的数字滤波器设计方法，并了解双线性变换法的基本原理。实验重点围绕如何将模拟滤波器转换为数字滤波器展开，通过理论推导与仿真验证相结合的方式，深入理解两种转换方法的特点与适用场景。 实验内容以设计一个通带截止频率300Hz、阻带衰减不小于10dB的数字巴特沃斯低通滤波器为核心任务，通过冲激响应不变法完成从模拟原型到数字滤波器的转换，并搭建仿真模型验证其对100Hz正弦信号的滤波效果。同时引导学生对比分析冲激响应不
实验一 序列信号的产生及运算.zip
- 本实验《序列信号的产生及运算》旨在帮助学生熟悉常用离散序列信号及其基本运算方法。实验内容涵盖单位抽样序列、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列和正弦序列等典型信号，并通过序列移位、相加、相乘、反褶、累加和卷积等运算，加深对离散信号处理的理解。 实验采用模块化方式进行，学生通过搭建两种实验模型：一是组合基本序列生成复杂信号，二是进行序列反褶与卷积运算，观察并验证理论计算结果与仿真输出是否一致。实验过程中需配置各序列模块参数，运行仿真模型，并对比分析输出波形。 本实验强化了学生对离散信号特