2012数字信号处理实验讲义实验四(新)

实验四数字滤波器设计及应用综合实验

一、实验目的

1．熟悉IIR数字滤波器的设计原理及方法。

2．熟悉FIR数字滤波器的设计原理及方法。

3. 掌握利用Matlab实现数字滤波器的方法

4. 掌握利用数字滤波器进行信号处理的方法。

5. 了解基于Simulink的动态仿真实现信号滤波的基本方法。

二、实验内容及要求

实验内容：

综合运用数字滤波器设计的相关知识，根据给定设计方法要求，用脉冲响应不变法和双线性变换法设计IIR数字滤波器；利用窗函数设计法设计FIR数字滤波器。根据实际信号的频谱特性，分析、确定滤波器设计技术指标，实现对信号的滤波。

（一）必做部分

1．IIR数字滤波器设计

（1）用脉冲响应不变法设计巴特沃斯数字滤波器。

该部分所涉及的程序及函数包括：

①该程序见本实验“具体实验内容说明→有关程序说明”。

②butterworth低通滤波器原型设计函数，function [b,a]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,As)，见本

实验“具体实验内容说明→有关函数说明”。

③非归一化Butterworth模拟低通滤波器设计函数。

function [b,a]=u_buttap(N,Omegac) ，见本实验“具体实验内容说明→有关函数说明”

④利用脉冲响应不变法从模拟到数字滤波器变换函数function [b,a]=imp_invr(c,d,T) ，

见本实验“具体实验内容说明→有关函数说明”。

⑤频率响应函数freqz的修正function [db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a) ，见本实验“具体

实验内容说明→有关函数说明”。

（2）用双线性变换法设计切比雪夫数字滤波器。

该部分所涉及的函数及程序包括：

①该程序见本实验“具体实验内容说明→有关程序说明”。

②非归一化切比雪夫I型模拟低通滤波器原型设计function [b,a]=u_chb1ap(N,Rp,Omegac),

见本实验“具体实验内容说明→有关函数说明”。

③利用双线性变换法从模拟到数字滤波器变换函数

function [NUMd,DENd] = bilinear(NUM,DEN,Fs) ，该函数为matlab自带函数。

（3）用双线性变换法设计巴特沃斯数字滤波器。并将直接型结构转换成级联型结构。

①该程序由学生自己设计。

②将直接形式变为级联形式函数 function [b0,B,A]=dir2cas(b,a) ，见本实验“具体实

验内容说明→有关函数说明”。

以上三部分要求求出数字滤波器的阶数、系数并画出频率特性。IIR数字滤波器设计指标为wp=0.2*pi； ws=0.3*pi； Rp=1db；As=15db。

2. FIR数字滤波器设计

用窗函数法设计FIR数字低通滤波器（窗函数选择两种）。要求求出数字滤波器的阶数，并画出频率特性。FIR数字滤波器设计指标为wp=0.2*pi； Rp=1db；ws=0.3*pi ；As=20db。

①该程序由学生自己设计。

②产生理想低通滤波器的冲激响应函数 function hd=ideal_lp(wc,M) ，见本实验“具体实

验内容说明→有关函数说明”。

3.利用数字滤波器实现DTMF信号的提取

双音多频（Dual Tone Multi Frequency）信号是音频电话中的拨号信号，每一个数字（0-9）由两个不同频率单音组成（每个单音用正弦信号表示），所用频率分为高频带和低频带两组，每个数字由高、低频带中各一个频率组成，例如数字9使用852Hz和1477Hz两个频率。数字与符号对应频率关系见表3-1所示。

设计要求：

（1）通过查阅资料，了解电话中DTMF 信号的产生与检测方法。 （2）自己选择一个数字（0-9），通过数字方法产生该数字的双频信号；设采样频率为8000Hz 。 （3）根据该信号的频率特性，确定滤波器类型及技术指标，将两个单音分别提取出来。 （4）画出数字滤波器输入、输出信号的波形及频谱。 （5）要求自拟实验方案实现。

（二）选作部分

进行基于Simulink 的动态仿真设计。实现必做部分第三项内容（用数字滤波器实现DTMF 信号的提取）。给出基于Simulink 的动态建模和仿真的系统方框图，记录系统的各个输出点的波形。（Simulink 建模与仿真说明见本实验“具体实验内容说明→选作部分说明”。）

实验要求：

1．记录例题程序的实验结果、图形。

2．写出自己编写的程序并记录结果、图形。 3．对实验结果进行分析。 4. 独立完成实验报告 三、 具体实验内容说明

（一）必做部分说明 （1）有关参数说明

wp （或Wp ）为通带截止频率， ws(或Ws)为阻带截止频率，Rp 为通带衰减，As 为阻带衰减，

（2）有关函数说明

%butterworth 低通滤波器原型设计函数，要求Ws ﹥Wp ﹥0，As ﹥Rp ﹥0。 %function [b,a]=afd_butt(Wp,Ws,Rp,As)

N=ceil((log10((10^(Rp/10)-1)/(10^(As/10)-1)))/(2*log10(Wp/Ws)))； %上条语句为求滤波器阶数： /10

/10

1010log [(10

1)/(10

1)]

[

]2*log (/)

Rp As N

W p W s --= N 为整数；

%ceil 朝正无穷大方向取整；

fprintf('\n Butterworth Filter Order=%2.0f\n',N)

OmegaC=Wp/((10^(Rp/10)-1)^(1/(2*N))) %求对应于N 的3db 截止频率； [b,a]=u_buttap(N,OmegaC)；

%非归一化Butterworth 模拟低通滤波器原形设计函数 %得到的b,a 分别为传输函数分子、分母多项式系数； function [b,a]=u_buttap(N,Omegac)；

[z,p,k]=buttap(N)； %归一化巴特沃思模拟低通滤波器原形 %传输函数用极点形式表示 ()((1))((2))...(())

k

H s s p s p s p n =

---

p=p*Omegac; %将c s s Ω=/代入上式，相当于分子乘以N

c Ω，极点乘以c Ω k=k*Omegac^N;

B=real(poly(z)); %poly 为构造具有指定根的多项式 real 为求实部 b=k*B;

a=real(poly(p));

%利用脉冲响应不变法从模拟到数字滤波器变换函数 function [b,a]=imp_invr(c,d,T)

[R,p,k]=residue(c,d); %部分分式展开

p=exp(p*T); %从模拟到数字极点对应关系sT e z =,部分分式系数相同 [b,a]=residuez(R,p,k); %将部分分式的形式变换成多项式之比的形式 b=real(b'); %求出数字滤波器系数 a=real(a');

%非归一化切比雪夫I 型模拟低通滤波器原型设计 function [b,a]=u_chb1ap(N,Rp,Omegac)

[z,p,k]=cheb1ap(N,Rp); %归一化切比雪夫1型模拟低通滤波器原形 a=real(poly(p)); %以下步骤实际上与求巴特沃思滤波器的原理 aNn=a(N+1); %一样，只是所用方法稍有不同。 p=p*Omegac;

a=real(poly(p)); aNu=a(N+1); k=k*aNu/aNn;

B=real(poly(z)); b=k*B;

%频率响应函数freqz 的修正，此函数可获得滤波器的幅值响应、相位响应及群延迟响应 function [db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a);

[H,w]=freqz(b,a,1000,'whole'); %在0-2*pi 之间选取N 个点计算频率响应 H=(H(1:501))'； %频率响应 w=(w(1:501))'; %频率

mag=abs(H); %响应幅度 db=20*log10((mag+eps)/max(mag)); %增益 pha=angle(H); %相位

%变直接形式为级联形式 2

2,1

1,22,11,0111

1011...1...)(--------++++∏

=++++++=

z

A z

A z

B z B b z

a z

a z

b z b b z H k k k k k

N

N N

N

function [b0,B,A]=dir2cas(b,a)

b0=b(1);b=b/b0;a0=a(1);a=a/a0;b0=b0/a0; %以上步骤求出系数0b M=length(b); N=length(a); if N>M

b=[b zeros(1,N-M)]; elseif M>N

a=[a zeros(1,M-N)]; else

NM=0; end

K=floor(N/2); B=zeros(K,3); A=zeros(K,3); if K*2==N

b=[b 0]; a=[a 0];

end

broots=cplxpair(roots(b)); %以下程序将每两个极点和两个零点组合成二阶因子 aroots=cplxpair(roots(a)); % roots ：求多项式的根 for i=1:2:2*K

Brow=broots(i:1:i+1,:); Brow=real(poly(Brow)); B(fix(i+1)/2,:)=Brow;

Arow=aroots(i:1:i+1,:); Arow=real(poly(Arow)); A(fix(i+1)/2,:)=Arow; end

%此函数产生理想低通滤波器的冲激响应 function hd=ideal_lp(wc,M)

alpha=(M-1)/2; % 2

1-=

M α

n=[0:(M-1)];

m=n-alpha+eps; % α-=n m eps 是一个非常小的数，防止m 为零

hd=sin(wc*m)./(pi*m); % m

pi m hd c *)

*sin(ω=

（3）有关程序说明

%利用脉冲响应不变法设计巴特沃思滤波器 %此程序可直接执行，用到上面的扩展程序 wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;Rp=1;As=15;T=1; OmegaP=wp/T;OmegaS=ws/T;

[cs,ds]=afd_butt(OmegaP,OmegaS,Rp,As); [b,a]=imp_invr(cs,ds,T)

[db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a); subplot(2,1,1);plot(w/pi,mag);

title('digital filter Magnitude Response') axis([0,1,0,1.1])

subplot(2,1,2);plot(w/pi,db);

title('digital filter Magnitude in DB') axis([0,1,-40,5]);

%利用双线性变换法设计切比雪夫数字滤波器 %此程序可以直接运行，用到上面的扩展函数 wp=0.2*pi;ws=0.3*pi;Rp=1;As=15;T=1; OmegaP=(2/T)*tan(wp/2); OmegaS=(2/T)*tan(ws/2); ep=sqrt(10^(Rp/10)-1); Ripple=sqrt(1/(1+ep*ep)); Attn=1/(10^(As/20));

A1=1/Attn;a1=sqrt(A1*A1-1)/ep; a2=OmegaS/OmegaP;

N=ceil(logm(a1+sqrt(a1*a1-1))/logm(a2+sqrt(a2*a2-1))); fprintf('\n Chebyshev Filter Order=%2.0f\n',N) [cs,ds]=u_chb1ap(N,Rp,OmegaP); [b,a]=bilinear(cs,ds,T)

[db,mag,pha,w]=freqz_m(b,a); subplot(2,1,1);plot(w/pi,mag);

title('digital filter Magnitude Response'); axis([0,1,0,1.1]) subplot(2,1,2);plot(w/pi,db);

title('digital filter Magnitude in DB'); axis([0,1,-40,5]);

（二）选作部分说明 Simulink 建模与仿真

启动Matlab后，在命令窗口中输入命令“simulink”，打开simulink模块库窗口（使用命令‘simulink3’可以打开老版本的simulink模块库界面）。典型的Simulink模块包括三个部分：输入模块、状态模块、输出模块。

（1）Simulink模块库简介

Continuous（连续模块）库

Discrete（离散模块）库

Math（数学模块）库

Sinks（信号输出模块）库：常用模块为Scope（示波器模块）、XYGraph（二维信号显示模块）、Display（显示模块）

Sources（信号源模块）库（如图1所示），常见模块有：Constant（输入常数模块）、Signal Generator（信号源发生器模块）。

Signal Generator用于产生不同的信号波形，其中包括：正弦波、方波、锯齿波信号。Sources （信号源模块）还包括其它常用模块：Ramp（斜坡输入信号）、Sine Wave（正弦波输入信号）、Step（阶跃输入信号）、Clock（时间信号）、Pulse（脉冲信号）等。

图1 Sources（信号源模块）库

（2）利用Simulink建立滤波器仿真实例

系统的传递函数为7079

.06449.05012

.0)(2

++=s s s H ，输入激励为两个正弦波叠加，查看系统输

出变化情况。

仿真过程如下：

首先打开simulink 模块库窗口，在simulink 模块库窗口中单击菜单项“File/New/Model ”，即可以建立一个新的simulink 模型文件。如图2所示。

利用鼠标单击Simulink 模块库窗口中的Continuous 子库，选取传递函数模块Transfer Fcn ，将它拖动到新建模型文件窗口的合适的位置。然后对模型模块进行参数设置和修改，单击右键从快捷菜单中选取“TransferFcn parameters …”修改传递函数参数，在弹出对话框中的传递函数分子系数“Numerator ：”栏填入[0.5012]，在传递函数分母系数“Denominator ：”栏填入[1 0.6449 0.7079]，其余参数使用默认值。若需要进一步了解该模块的参数设置说明，可以单击该对话框下方的“help ”按钮。然后确认，就得到了需要仿真的传递函数。如图3所示。

采用同样的方法，在Simulink 模块库中的Sources 子库中选取激励信号源，本例选取正弦信号源（Sine wave ），并将它拖动到建模文件窗口的合适的位置。然后在Sinks 子库中选取示波器（Scope ）模块作为系统输出波形显示。接下来利用鼠标将三个模块连接起来。

连接方法如下：

模块外部的大于符号“>”分别表示信号的输入输出节点，为了连接两个模块的输入输出节点，可以将鼠标置于节点处，这时鼠标显示为“十”字形状，拖动鼠标到另一个模块的端口 ，然后释放鼠标按钮，则可以形成带箭头的连线，箭头方向表示信号的流向。

图2 Simulink 模块库窗口和新建模型文件窗口

图3 修改仿真模型的参数

成后的建模系统可以存盘为模型文件，扩展名为“mdl”。如图4 所示。

图4 完成的建模方框图

接着对输入信号源进行参数设置。输入信号源（Step）的参数设置界面如图5所示。

最后双击示波器模型图标，打开示波器显示窗口。在快捷键设置菜单中设置为自动刻度。

以上工作完成后，可通过建模窗口菜单项“Simulation/Start”启动仿真，也可以单击工具栏上的小三角按钮启动仿真。仿真结果如图6所示。

图5 输入信号源（Step）的参数设置界面

图6 仿真结果（左图为两个频率叠加信号，右图为滤波后单一频率信号）

4.3 Signal Processing Blockset模块仿真过程

Signal Processing Blockset提供了包括变换、矩阵运算、FIR、IIR、自适应和多速率滤波、谱分析和实时数据I/O等模块。利用这个工具箱对数字滤波器进行仿真。图7为Signal Processing Blockset模块库。图8为DSP Sources模块库。图9为Filter Designs模块库。

图7 Signal Processing Blockset模块库

图8 DSP Sources模块库

图9 Filter Designs模块库

通过调用Simulink中的功能模块可以构成数字滤波器的仿真,在仿真过程中,可以双击各功能模块,随时改变参数,获得不同状态下的仿真结果。例如构造以基波为主的原始信号x（t）=3sin(2πｔ)+sin(8πｔ)，通过Simulink环境下的Digital Filter Design (数字滤波器设计)模块中的DSP Blockset工具箱设计一个低通滤波器。该工具箱提供了几乎所有的滤波器模型，只需参改参数即可以得到需要的数字滤波器。

数字滤波器仿真图如图10所示。数字滤波器的参数设定如图11所示，图12 、13分别为滤波

前后的波形。

图10 数字滤波器的仿真图

图11 数字滤波器的参数设定

图12 滤波前的波形

图13滤波后的波形

数字信号处理实验报告

实验一MATLAB语言的基本使用方法 实验类别：基础性实验 实验目的： （1）了解MATLAB程序设计语言的基本方法，熟悉MATLAB软件运行环境。 （2）掌握创建、保存、打开m文件的方法，掌握设置文件路径的方法。 （3）掌握变量、函数等有关概念，具备初步的将一般数学问题转化为对应计算机模型并进行处理的能力。 （4）掌握二维平面图形的绘制方法，能够使用这些方法进行常用的数据可视化处理。 实验内容和步骤： 1、打开MATLAB，熟悉MATLAB环境。 2、在命令窗口中分别产生3*3全零矩阵，单位矩阵，全1矩阵。 3、学习m文件的建立、保存、打开、运行方法。 4、设有一模拟信号f(t)=1.5sin60πt,取?t=0.001,n=0,1,2,…,N-1进行抽样，得到 序列f(n),编写一个m文件sy1_1.m,分别用stem,plot,subplot等命令绘制32 点序列f(n)(N=32)的图形，给图形加入标注，图注，图例。 5、学习如何利用MATLAB帮助信息。 实验结果及分析： 1）全零矩阵 >> A=zeros(3,3) A = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2）单位矩阵 >> B=eye(3) B = 1 0 0 0 1 0 0 0 1 3）全1矩阵 >> C=ones(3) C = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4)sy1_1.m N=32; n=0:N-1; dt=0.001; t=n*dt; y=1.5*sin(60*pi*t); subplot(2,1,1), plot(t,y); xlabel('t'); ylabel('y=1.5*sin(60*pi*t)'); legend('正弦函数'); title('二维图形'); subplot(2,1,2), stem(t,y) xlabel('t'); ylabel('y=1.5*sin(60*pi*t)'); legend('序列函数'); title('条状图形'); 00.0050.010.0150.020.0250.030.035 t y = 1 . 5 * s i n ( 6 * p i * t ) 二维图形 00.0050.010.0150.020.0250.030.035 t y = 1 . 5 * s i n ( 6 * p i * t ) 条状图形

免疫学实验指导

实验一免疫球蛋白的粗提（盐析法） 一、实验目的 1、学习免疫球蛋白的粗提方法 2、实践IgG分离纯化过程 3、了解分离纯化抗体的原理 二、实验原理 随着免疫学的发展和需要，免疫球蛋白的纯化和其成分的提纯成为必不可少的手段。纯化的方法很多，有单一法，常用盐析法、凝胶柱层析、离子交换剂层析以及免疫亲和层析等技术对血清抗体进行分离纯化。但大多数采用二步法以上相结合的方法，特别是以硫酸铵提纯为基础，再经过透析或层析柱的方法来提高免疫球蛋白及其各成分的纯度最为常用。硫酸铵溶液能使蛋白质胶体脱水并中和其电荷而使之沉淀下来（称为盐析）。不同浓度的硫酸铵盐析蛋白成分不同，利用这一原理提取所需的免疫球蛋白成分。盐析只能粗提，为了获得纯化的免疫球蛋白成分，必须进一步采用层析的方法进行分离。 水膜与同性电荷的排斥作用是蛋白质胶体稳定的基础，在蛋白质胶体溶液中加入一定量的（NH4）2SO4或Na2SO4盐类，使溶液中大部分自由水分子转变为离子水化分子，降低蛋白质极性基团与水分子的相互作用，破坏蛋白质水膜，蛋白质溶解度也随之降低。蛋白质由于分子质量和携带的电荷不同，可在不同浓度的高盐溶液内分级析出。33% （NH4）2SO4为沉淀IgG的最适饱和度。

二、实验材料与试剂配制 1．人全血清（购买商品） 2．硫酸铵饱和溶液 硫酸铵800g~850g H2O 1 000ml 加热至绝大部分溶质溶解为止，趁热过滤，置室温过夜，然后以28％NH4OH 调pH至7.0（不调pH值也可以）。 注：硫酸铵以质量优者为佳，因次品中含有少量重金属对蛋白质巯基有影响。如次品必须除去重金属，可在溶液中通入H2S，静置过夜后滤过，加热蒸发H2S即可。 3．0.01Mol/L pH7.4 PBS液 A液：0.10Mol/L NaH2PO4液 NaH2PO4·2H2O 15.60g

数字信号处理实验报告

数字信号处理作业提交日期：2016年7月15日

实验一 维纳滤波器的设计 第一部分 设计一维纳滤波器。 (1)产生三组观测数据，首先根据()(1)()s n as n w n =-+产生信号()s n ，将其加噪(信噪比分别为20,10,6dB dB dB )，得到观测数据123(),(),()x n x n x n 。 (2)估计()i x n ，1,2,3i =的AR 模型参数。假设信号长度为L ，AR 模型阶数为N ，分析实验结果，并讨论改变L ，N 对实验结果的影响。 1 实验原理 滤波技术是信号分析、处理技术的重要分支，无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开滤波技术，它对信号安全可靠和有效灵活地传递是至关重要的。信号分析检测与处理的一个十分重要的内容就是从噪声中提取信号，实现这种功能的有效手段之一是设计一种具有最佳线性过滤特性的滤波器，当伴有噪声的信号通过这种滤波器的时候，它可以将信号尽可能精确地重现或对信号做出尽可能精确的估计，而对所伴随噪声进行最大限度地抑制。维纳滤波器就是这种滤波器的典型代表之一。 维纳（Wiener ）是用来解决从噪声中提取信号的一种过滤（或滤波）方法。这种线性滤波问题，可以看做是一种估计问题或一种线性估计问题。 设一线性系统的单位样本响应为()h n ，当输入以随机信号()x n ，且 ()() () x n s n v n =+，其中()s n 表示原始信号，即期望信号。()v n 表示噪声，则输出()y n 为()=()()m y n h m x n m -∑，我们希望信号()x n 经过线性系统()h n 后得到的()y n 尽可能接近 于()s n ，因此称()y n 为估计值，用?()s n 表示。 则维纳滤波器的输入-输出关系可用下面表示。 设误差信号为()e n ,则?()()()e n s n s n =-,显然)(n e 可能是正值，也可能是负值，并且它是一个随机变量。因此，用它的均方误差来表达误差是合理的，所谓均方误差最小即 它的平方的统计期望最小：222?[|()|][|()()|][|()()|]E e n E s n s n E s n y n =-=-=min 。而要使均方误差最小，则需要满足2[|()|]j E e n h ?=0. 进一步导出维纳-霍夫方程为：()()()()*(),0,1,2...xs xx xx i R m h i R m i R m h m m =-==∑ 写成矩阵形式为：xs xx R R h =，可知：1xs xx h R R -=。表明已知期望信号与观测数据的互相关函数以及观测信号的自相关函数时，可以通过矩阵求逆运算，得到维纳滤波器的

数字信号处理实验作业

实验6 数字滤波器的网络结构 一、实验目的： 1、加深对数字滤波器分类与结构的了解。 2、明确数字滤波器的基本结构及其相互间的转换方法。 3、掌握用MA TLAB 语言进行数字滤波器结构间相互转换的子函数及程序编写方法。 二、实验原理： 1、数字滤波器的分类 离散LSI 系统对信号的响应过程实际上就是对信号进行滤波的过程。因此，离散LSI 系统又称为数字滤波器。 数字滤波器从滤波功能上可以分为低通、高通、带通、带阻以及全通滤波器；根据单位脉冲响应的特性，又可以分为有限长单位脉冲响应滤波器（FIR ）和无限长单位脉冲响应滤波器（IIR ）。 一个离散LSI 系统可以用系统函数来表示： M -m -1-2-m m m=0 012m N -1-2-k -k 12k k k=1 b z b +b z +b z ++b z Y(z)b(z)H(z)=== =X(z)a(z) 1+a z +a z ++a z 1+a z ∑∑ 也可以用差分方程来表示： N M k m k=1 m=0 y(n)+a y(n-k)=b x(n-m)∑∑ 以上两个公式中，当a k 至少有一个不为0时，则在有限Z 平面上存在极点，表达的是以一个IIR 数字滤波器；当a k 全都为0时，系统不存在极点，表达的是一个FIR 数字滤波器。FIR 数字滤波器可以看成是IIR 数字滤波器的a k 全都为0时的一个特例。 IIR 数字滤波器的基本结构分为直接Ⅰ型、直接Ⅱ型、直接Ⅲ型、级联型和并联型。 FIR 数字滤波器的基本结构分为横截型（又称直接型或卷积型）、级联型、线性相位型及频率采样型等。本实验对线性相位型及频率采样型不做讨论，见实验10、12。 另外，滤波器的一种新型结构——格型结构也逐步投入应用，有全零点FIR 系统格型结构、全极点IIR 系统格型结构以及全零极点IIR 系统格型结构。 2、IIR 数字滤波器的基本结构与实现 （1）直接型与级联型、并联型的转换 例6-1 已知一个系统的传递函数为 -1-2-3 -1-2-3 8-4z +11z -2z H(z)=1-1.25z +0.75z -0.125z 将其从直接型（其信号流图如图6-1所示）转换为级联型和并联型。

数字信号处理实验讲义

实验一 序列的产生及绘图 一、实验目的 1．熟悉信号处理软件MATLAB 的使用。 2．离散信号的基本运算实现。 3．了解基本序列及复杂序列的产生方法。 4．运用卷积方法观察系统的时域特性。 5．掌握线性时不变系统的频域表示方法。 二、实验内容 1．熟悉扩展函数 2．运行例题程序 3．编程实现下列内容 （1）利用扩展函数产生序列并画图 (a) )4()2(*2)(--+=n n n x δδ -5<=n<=5 (b) )04.0cos()(n n x π=和)(2.0)04.0cos()(n w n n y +=π 0<=n<=50 w(n)为白噪声 函数为 w=randn(size(n)) （2）设线性移不变系统的抽样响应为 )()9.0()(n u n h n = 输入序列为 )10()()(--=n u n u n x 求系统输出 y(n)并画图 提示: 输出为输入和抽样响应的卷积 三、实验报告要求 1．记录例题程序的实验结果、图形。 2．写出自己编写的程序并记录结果、图形。 注：以下程序中所有以 % 开头的行均为注释， 所有汉字均为注释，%后的内容不用写入程序 %如果要了解哪个函数的应用方法请用help 命令 如help zreos %本软件中 * 表示乘法, 卷积用函数 conv 或修改后的卷积 conv_m %以下是7个扩展函数 %扩展函数1~7的用法和该软件自带函数用法一致,即在调用时要将实参代入 %例：应用扩展函数3需要输入x1(n),x2(n)的值。 %在Command Window （命令窗口）中输入 % n1=1:5; % n2=2:6; % x1=[1 3 5 7 9]; % x2=[2 4 6 8 10]; % [y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2) 即可得两序列相加的结果 %7个扩展函数要分别存到不同的文件中,并且文件名要和该扩展函数的函数名一致 %如产生单位取样序列的函数所存文件的文件名必须为 impseq %1.单位取样序列 x(n)=delta(n-n0) 要求n1<=n0<=n2 function[x,n]=impseq(n0,n1,n2) n=[n1:n2]; x=[(n-n0)==0]; %2.单位阶跃序列 x(n)=u(n-n0) 要求n1<=n0<=n2 function[x,n]=stepseq(n0,n1,n2) n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; %3.信号加 y(n)=x1(n)+x2(n) %find 函数：找出非零元素的索引号 %x1:第一个序列的值，n1:序列x1的索引号 %x2:第二个序列的值，n2:序列x2的索引号 function[y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2) n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));

数字信号处理实验报告一

武汉工程大学 数字信号处理实验报告 姓名：周权 学号：1204140228 班级：通信工程02

一、实验设备 计算机，MATLAB语言环境。 二、实验基础理论 1.序列的相关概念 2.常见序列 3.序列的基本运算 4.离散傅里叶变换的相关概念 5.Z变换的相关概念 三、实验内容与步骤 1.离散时间信号（序列）的产生 利用MATLAB语言编程产生和绘制单位样值信号、单位阶跃序列、指数序列、正弦序列及随机离散信号的波形表示。 四实验目的 认识常用的各种信号，理解其数字表达式和波形表示，掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法，掌握序列的简单运算及计算机实现与作用，理解离散时间傅里叶变换，Z变换及它们的性质和信号的频域分

实验一离散时间信号（序列）的产生 代码一 单位样值 x=2; y=1; stem(x,y); title('单位样值 ') 单位阶跃序列 n0=0; n1=-10; n2=10; n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('单位阶跃序列');

实指数序列 n=[0:10]; x=(0.5).^n; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('实指数序列');

正弦序列 n=[-100:100]; x=2*sin(0.05*pi*n); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('正弦序列');

随机序列 n=[1:10]; x=rand(1,10); subplot(221); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('随机序列');

数字信号处理实验报告(实验1_4)

实验一 MATLAB 仿真软件的基本操作命令和使用方法 实验容 1、帮助命令 使用 help 命令，查找 sqrt （开方）函数的使用方法； 2、MATLAB 命令窗口 （1）在MATLAB 命令窗口直接输入命令行计算3 1)5.0sin(21+=πy 的值； （2）求多项式 p(x) = x3 + 2x+ 4的根； 3、矩阵运算 （1）矩阵的乘法 已知 A=[1 2;3 4]， B=[5 5;7 8]，求 A^2*B

（2）矩阵的行列式 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]，求A （3）矩阵的转置及共轭转置 已知A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]，求A' 已知B=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i], 求B.' , B' （4）特征值、特征向量、特征多项式 已知A=[1.2 3 5 0.9;5 1.7 5 6;3 9 0 1;1 2 3 4] ，求矩阵A的特征值、特征向量、特征多项式；

（5）使用冒号选出指定元素 已知：A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]；求A 中第3 列前2 个元素；A 中所有列第2，3 行的元素； 4、Matlab 基本编程方法 （1）编写命令文件：计算1+2+…+n<2000 时的最大n 值；

（2）编写函数文件：分别用for 和while 循环结构编写程序，求 2 的0 到15 次幂的和。

5、MATLAB基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线 y=cos(t)，t∈[0，2π]

（2）在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5)， t∈[0，2π] （3）绘制[0，4π]区间上的 x1=10sint 曲线，并要求： （a）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （b）坐标轴控制：显示围、刻度线、比例、网络线 （c）标注控制：坐标轴名称、标题、相应文本； >> clear;

免疫学实验报告

免疫实验—抗血清制备及抗体效价检测 摘要：用具有抗原性的物质牛血清白蛋白（BSA)注入到健康动物例如鼠、兔的 机体后，将引起免疫应答，并会形成浆细胞，分泌抗体。抗体主要存在于血清中，经多次免疫，使血清中的抗体量达到要求浓度，然后采集动物血液，再从血液中分离析出血清，从而获得抗血清。抗血清，是指含有免疫蛋白的血清。抗体效价指抗体的物理状态及其在体内滞留时间，以其与抗原反应的多少来表示其免疫效果。此次实验主要是进行小鼠的牛血清白蛋白（BSA)抗血清的制备过程，并通过酶免疫吸附试验（ELISA）对其进行抗体效价检测。 关键字：牛血清白蛋白（BSA) 抗血清抗体效价免疫 实验过程： 本次实验一共分为三个分实验： 实验一：免疫 实验二：抽血、放血，分离抗血清 实验三：ELISA测定抗体效价 实验一：免疫 一、抗血清制备的原理 用具有抗原性的物质注入到健康动物的机体后，将引起免疫应答，并会形成浆细胞，分泌抗体。抗体主要存在于血清中，经多次免疫，使血清中的抗体量达到要求浓度，然后采集动物血液，再从血液中分离析出血清，从而获得抗血清。二、目的 制备高效价的抗血清 三、实验仪器、材料和试剂 实验仪器：1mL 注射器，酒精棉球，剪刀 材料：家兔，小鼠 试剂：3％～5％苦味酸溶液或80％～90％苦味酸，牛血清白蛋白（BSA) 三、方法和步骤 1、动物编号 左前腿上部为1，左腰部为2，左后腿为3，头部为4，背部为5，尾基部为6，右侧从前至后依次为7、8、9。红色表示十位数,用黄色表示个位数。免疫前用金属编号牌固定兔耳，或用染料涂沫在动物的背部，作出明确的标记。

2、动物抓取及注射按 如下图所示抓取目标动物 家兔为300～600 μg/次（400），每次不超过2mL；小鼠为10～100 μg /次（10-20，20~40 μg / ml），每次不超过。 小鼠腹腔注射 以左手抓住动物，使腹部向上，右手将注射针头于左（或右）下腹部刺入皮下，使针头向前推?～，再以45度角穿过腹肌，固定针头，缓缓注入药液，为避免伤及内脏，可使动物处于头低位，使内脏移向上腹。

数字信号处理自编实验讲义

贵州师范大学 数字信号处理实验讲义 陈世国编

实验一 离散时间信号的产生及信号的卷积和运算 一、实验室名称：数字信号处理实验室 二、实验项目名称：离散时间信号的产生及信号的卷积和运算 三、实验原理： (一)常见的离散时间信号： 1． 单位抽样序列，或称为离散时间冲激，单位冲激： ???=0 1)(n δ ≠=n n 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即： ? ??=-01)(k n δ 0≠=n k n 2．单位阶跃序列 ?? ?=0 1)(n u 00<≥n n 如果)(n u 在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n u -即: ? ??=01 )(n u k n k n <≥ 3．正弦序列 0()cos()x n A n ω?=+ 这里， ,,0ωA 和φ都是实数，它们分别称为正弦信号()x n 的振幅，角频率和初始相位。 πω200=f 为频率。 4．复正弦序列 n j e n x ω=)( 5．实指数序列 n A n x α=)( （二）、信号的卷积和运算

)(*)()()()(n h n x m n h m x n y m =-= ∑∞ -∞ = （三）MATLAB 编程介绍： MATLAB 是一套功能强大，但使用方便的工程计算及数据处理软件。其编程风格很简洁，没有太多的语法限制，所以使用起来非常方便，尤其对初学者来说，可以避免去阅读大量的指令系统，以便很快上手编程。值得注意得就是，MATLAB 中把所有参与处理的数据都视为矩阵，并且其函数众多，希望同学注意查看帮助，经过一段时间的训练就会慢慢熟练使用本软件了。关于更多的MATLAB 介绍，请大家查阅MATLAB 有关书籍及MATLAB 软件中的帮助。 本实验中使用到一些MATLAB 的基本函数，其中包括对矩阵操作的函数ones( )、pi 、rand( )、randn( )、zeros( )，基本函数 cos( ), exp( ), imag( ), real( )，数据分析函数sum( )，二维图形处理函数axis 、grid 、legend 、plot 、stem 、title 、xlabel 、ylabel 及通用功能图形函数clf 、subplot 等。 1. 单位脉冲序列 长度为N 的单位脉冲序列)(n δ可以通过下面的MATLAB 命令获得： n=-(N-1):N-1 delt=[)1,1(-N zeros 1 )1,1(-N zeros ]； stem(n,delt) 延迟M 个采样点的长度为N 的单位脉冲序列)(M n -δ(M

数字信号处理实验作业

实验5 抽样定理 一、实验目的： 1、了解用MA TLAB 语言进行时域、频域抽样及信号重建的方法。 2、进一步加深对时域、频域抽样定理的基本原理的理解。 3、观察信号抽样与恢复的图形，掌握采样频率的确定方法和插公式的编程方法。 二、实验原理： 1、时域抽样与信号的重建 （1）对连续信号进行采样 例5-1 已知一个连续时间信号sin sin(),1Hz 3 ππ=0001f(t)=(2f t)+6f t f ，取最高有限带宽频率f m =5f 0，分别显示原连续时间信号波形和F s >2f m 、F s =2f m 、F s <2f m 三情况下抽样信号的波形。 程序清单如下： %分别取Fs=fm ，Fs=2fm ，Fs=3fm 来研究问题 dt=0.1; f0=1; T0=1/f0; m=5*f0; Tm=1/fm; t=-2:dt:2; f=sin(2*pi*f0*t)+1/3*sin(6*pi*f0*t); subplot(4,1,1); plot(t,f); axis([min(t),max(t),1.1*min(f),1.1*max(f)]); title('原连续信号和抽样信号'); for i=1:3; fs=i*fm;Ts=1/fs; n=-2:Ts:2; f=sin(2*pi*f0*n)+1/3*sin(6*pi*f0*n); subplot(4,1,i+1);stem(n,f,'filled'); axis([min(n),max(n),1.1*min(f),1.1*max(f)]); end 程序运行结果如图5-1所示：

原连续信号和抽样信号 图5-1 （2）连续信号和抽样信号的频谱 由理论分析可知，信号的频谱图可以很直观地反映出抽样信号能否恢复原模拟信号。因此，我们对上述三种情况下的时域信号求幅度谱，来进一步分析和验证时域抽样定理。 例5-2编程求解例5-1中连续信号及其三种抽样频率（F s>2f m、F s=2f m、F s<2f m）下的抽样信号的幅度谱。 程序清单如下： dt=0.1;f0=1;T0=1/f0;fm=5*f0;Tm=1/fm; t=-2:dt:2;N=length(t); f=sin(2*pi*f0*t)+1/3*sin(6*pi*f0*t); wm=2*pi*fm;k=0:N-1;w1=k*wm/N; F1=f*exp(-j*t'*w1)*dt;subplot(4,1,1);plot(w1/(2*pi),abs(F1)); axis([0,max(4*fm),1.1*min(abs(F1)),1.1*max(abs(F1))]); for i=1:3; if i<=2 c=0;else c=1;end fs=(i+c)*fm;Ts=1/fs; n=-2:Ts:2;N=length(n); f=sin(2*pi*f0*n)+1/3*sin(6*pi*f0*n); wm=2*pi*fs;k=0:N-1; w=k*wm/N;F=f*exp(-j*n'*w)*Ts; subplot(4,1,i+1);plot(w/(2*pi),abs(F)); axis([0,max(4*fm),1.1*min(abs(F)),1.1*max(abs(F))]); end 程序运行结果如图5-2所示。 由图可见，当满足F s≥2f m条件时，抽样信号的频谱没有混叠现象；当不满足F s≥2f m 条件时，抽样信号的频谱发生了混叠，即图5-2的第二行F s＜2f m的频谱图，，在f m=5f0的围，频谱出现了镜像对称的部分。

副本-数字信号处理实验讲义_2013(1)

数字信号处理实验讲义 电气与自动化工程学院 DSP实验室 2013年1月

前言 (2) 实验一MATLAB简介 (3) 实验二用FFT实现信号的谱分析 (5) 实验三IIR数字巴特沃思滤波器的设计 (9) 实验四FIR数字滤波器的设计 (10) 存在的问题: 1. Matlab 不熟悉，很多同学都是第一次使用，软件一定要自己多动手，程序要自己编写，学会找错。 2. 程序的路径保存问题：最好不要出现在中文目录下。M文件首字母不要为数字或者下划线，或者其它专用的英文名称，如sin 3. 函数的编写问题和调用问题：函数只是表达一种自变量和应变量间的关系，不要在函数中定义x的取值。在同一个文件夹底下调用，弄清楚函数和变量（向量）的不同 4. 括号的使用，运算中都使用小括号，不要使用大括号或者中括号 5. 向量之间的运算要用点乘,分清是否使用向量函数还是标量函数。 6. 运行下一个程序前，要对前一个程序所遗留下来的变量进行清空。

前言 信号处理与计算机的应用紧密结合。目前广泛应用的MA TLAB工具软件包，以其强大的分析、开发及扩展功能为信号处理提供了强有力的支持。在数字信号处理实验中，我们主要应用MA TLAB的信号处理工具箱及其灵活、便捷的编程工具，通过上机实验，帮助学生学习、掌握和应用MA TLAB软件对信号处理所学的内容加以分析、计算，加深对信号处理基本算法的理解。

实验一MATLAB简介 实验目的 1．熟悉MATLAB软件的使用方法； 2．MA TLAB的绘图功能； 3．用MA TLAB语句实现信号的描述及变换。 实验原理 1．在MA TLAB下编辑和运行程序 在MA TLAB中，对于简单问题可以在命令窗（command windows）直接输入命令，得到结果；对于比较复杂的问题则可以将多个命令放在一个脚本文件中，这个脚本文件是以m 为扩展名的，所以称之为M文件。用M文件进行程序的编辑和运行步骤如下：（1）打开MA TLAB，进入其基本界面； （2）在菜单栏的File项中选择新建一个M文件； （3）在M文件编辑窗口编写程序； （4）完成之后，可以在编辑窗口利用Debug工具调试运行程序，在命令窗口查看输出结果；也可以将此文件保存在某个目录中，在MATLAB的基本窗口中的File项中选择Run The Script，然后选择你所要运行的脚本文件及其路径，即可得出结果；也可以将此文件保存在当前目录中，在MA TLAB命令窗口，“>>”提示符后直接输入文件名。 2．MA TLAB的绘图功能 plot(x,y) 基本绘图函数，绘制x和y之间的坐标图。 figure(n ) 开设一个图形窗口n subplot(m,n,N) 分割图形窗口的MATLAB函数，用于在一个窗口中显示多个图形，将图形窗口分为m行n列，在第N个窗口内绘制图形。 axis([a0,b0,a1,b1] ) 调整坐标轴状态 title(‘’) 给图形加题注 xlabel (‘‘) 给x轴加标注 ylabel (‘‘) 给y轴加标注 grid 给图形加网格线 3．信号描述及变换 信号描述及变换包括连续时间信号和离散时间信号内容，详细内容请见课本第1章、第2章。

西南交大数字信号处理报告

信息科学与技术学院本科三年级 数字信号处理实验报告 2011 年12 月21日

实验一 序列的傅立叶变换 实验目的 进一步加深理解DFS,DFT 算法的原理;研究补零问题;快速傅立叶变换 （FFT ）的应用。 实验步骤 1. 复习DFS 和DFT 的定义，性质和应用； 2. 熟悉MATLAB 语言的命令窗口、编程窗口和图形窗口的使用；利用提供的 程序例子编写实验用程序；按实验内容上机实验，并进行实验结果分析；写出完整的实验报告，并将程序附在后面。 实验内容 1. 周期方波序列的频谱试画出下面四种情况下的的幅度频谱,并分析补零后，对信号频谱的影响。 实验结果： 60 ,7)4(;60,5)3(; 40,5)2(;20,5)1()] (~[)(~,2,1,01 )1(,01,1)(~=========±±=???-+≤≤+-+≤≤=N L N L N L N L n x DFS k X m N m n L m N L m N n m N n x ) 52.0cos()48.0cos()(n n n x ππ+=

2. 有限长序列x(n)的DFT （1） 取x(n)(n=0:10)时，画出x(n)的频谱X(k) 的幅度； （2） 将（1）中的x(n)以补零的方式，使x(n)加长到(n:0~100)时，画出 x(n)的频谱X(k) 的幅度； （3） 取x(n)(n:0~100)时，画出x(n)的频谱X(k) 的幅度。利用FFT 进行谱分析 已知：模拟信号 以t=0.01n(n=0:N-1)进行采样，求N 点DFT 的幅值谱。 请分别画出N=45; N=50;N=55;N=60时的幅值曲线。 实验结果： ) 8cos(5)4sin(2)(t t t x ππ+=

数字信号处理第二章上机作业

第二章上机作业 1、ljdt(A,B)函数定义 function ljdt(A,B) p=roots(A); q=roots(B); p=p'; q=q'; x=max(abs([p q 1])); x=x+0.1; y=x; clf hold on axis([-x x -y y]) w=0:pi/300:2*pi; t=exp(i*w); plot(t) axis('square') plot([-x x],[0 0]) plot([0 0],[-y y]) text(0.1,x,'jIm[z]') text(y,1/10,'Re[z]') plot(real(p),imag(p),'x') plot(ral(q),imag(q),'o') title('pole-zero diagram for discrete system') hold off 例2.26 a=[3 -1 0 0 0 1]; b=[1 1]; ljdt(a,b) p=roots(a) q=roots(b) pa=abs(p) 程序运行结果如下： P= 0.7255+0.4633i 0.7255+0.4633i -0.1861+0.7541i -0.1861-0.7541i -0.7455 q=

-1 pa= 0.8608 0.8608 0.7768 0.7768 0.7455 例2.27 b=[0 1 2 1];a=[1 -0.5 -0.005 0.3]; subplot 311 zplane(b,a);xlabel('实部');ylabel('虚部'); num=[0 1 2 1];den=[1 -0.5 -0.005 0.3]; h=impz(num,den); subplot 312

免疫学实验整理

免疫学实验整理 一、凝集试验、吞噬试验 （一）凝集试验 1、直接凝集反应（ABO血型鉴定） 2、间接凝集反应（类风湿因子测定） 3、金黄色葡萄球菌协同凝集试验 （二）吞噬试验（示教） 1、中性粒细胞的吞噬作用（小吞噬） 2、巨噬细胞的吞噬作用（大吞噬） 名解： 1.免疫学检测技术：利用免疫学原理来检测抗原、免疫分子（抗体、补体、细胞因子和粘附分子等）及免疫细胞等免疫学研究对象的实验过程。如凝集反应可用于检测抗原抗体，吞噬十堰可用于检测免疫细胞等。 2.凝集反应（agglutination reaction）:在一定浓度的电解质溶液中，颗粒性抗原与相应抗体结合后，出现肉眼可见的凝集块，称为凝集反应。 3.直接凝集反应（direct agglutination reaction）:细菌、细胞等颗粒性抗原，在适当电解质参与下可直接与相应抗体结合出现凝集，称为直接凝集反应。 4.间接凝集反应（indirect agglutination reaction）：将可溶性抗原或抗体先吸附于适当大小的颗粒性载体表面（这种载体与免疫无关），然后与相应抗体或抗原结合，在适量的电解质存在下，出现特异性凝集现象，称为间接凝集反应。 5.协同凝集实验（coagglutination）：利用金黄色葡萄球菌A蛋白（SPA）能与人和多种哺乳动物IgG的Fc段结合而不影响其Fab段功能的特性，将已知的特异性抗体吸附于金黄色葡萄球菌上，与相应的抗原发生的凝集反应即为协同凝集试验。 6.滴度（titer）、效价：The maximum dilution that gives obviously visible agglutination (++) is called the titer. 实验及注意点： 1、检测抗原抗体的基本原则：根据抗原抗体结合反应的高度特异性，用已知抗体（抗原） 检测未知抗原（抗体），有现象则说明有相应抗原，无现象则无相应抗原。

数字信号处理实验指导书

本科数字信号处理实验指导书 基于EXP-III（TMS320F2812）实验教学平台 编写：姚晓通 兰州交通大学电工电子实验中心

第一章实验系统介绍 一、系统概述 EL-DSP-EXP III 教学系统是一种综合的教学实验系统，采用模块化分离式结构，使用灵活，方便用户二次开发。通过“E_LAB”和“TECH_V”扩展总线，可以扩展声、光、机、电等不同领域的控制对象。客户可根据自己的需求选用不同类型的CPU适配板，我公司所有CPU适配板是完全兼容的，用户在不需要改变任何配置情况下，更换CPU 适配板即可做TI公司的不同类型的DSP的相关试验。现已开发的CPU板类型有’C5000系列的：5402、5409、5410、5416，’C2000系列的2407、2812。 注：我公司将陆续推出VC5509、ARM系列CPU板，最新产品信息请向总公司或各地分公司咨询。 系统组成框图

实验箱 仿真器

第二章算法实验指导 实验一快速傅立叶变换（FFT）算法实验 一．实验目的 1．加深对DFT算法原理和基本性质的理解； 2．熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用； 3．学习用FFT对连续信号和时域信号进行谱分析的方法，了解可能出现的分析误差及其原因，以便在实际中正确应用FFT。 二．实验设备 计算机，CCS 2.0 版软件，EXP3实验箱，DSP仿真器，导线 三．基本原理 1．离散傅立叶变换DFT的定义：将时域的采样变换成频域的周期性离散函数，频域的采样也可以变换成时域的周期性离散函数，这样的变换称为离散傅立叶变换，简称DFT。 2．FFT是DFT的一种快速算法，将DFT的N2步运算减少为（N/2）log2N步，极大的提高了运算的速度。 3．旋转因子的变化规律。 4．蝶形运算规律。 5．基2FFT算法。 四．实验步骤 1．复习DFT的定义、性质和用DFT作谱分析的有关内容； 2．复习FFT算法原理与编程思想，并对照DIT-FFT运算流程图和程序框图，了解本实验提供的FFT子程序； 3．阅读本实验所提供的样例子程序； 4．运行CCS软件，对样例程序进行跟踪，分析结果；记录必要的参数。 5．填写实验报告。 6．提供样例程序实验操作说明 A．实验前准备 用导线连接“模拟信号源单元”中2号孔接口“信号源1”和“A/D单元”的2号孔接口“ADIN2”；信号源1选择正弦波，并适当调节波形的频率和幅值，“A/D单元”JP3中的4打到“ON”。S23全部置OFF； B．实验

免疫学实验

实验四免疫学实验 一、机体体液免疫功能测定 （一）凝集反应 【目的】 了解玻片凝集试验、试管凝集试验及胶乳间接凝集抑制试验的操作过程、结果分析和实际应用。 【原理】 颗粒性抗原(细菌、细胞等)与相应抗体在一定电解质存在的条件下发生特异性结合并出现肉眼可见的凝集块的现象称为凝集反应。凝集反应既可用已知抗体检查和鉴定未知的抗原(如鉴定细菌)，也可用已知抗原检查血清中相应的抗体；既可用作定性检测，又可用于定量检测。 凝集反应分两种。一种是颗粒性抗原与抗体直接结合出现的凝集现象，称为直接凝集反应；另一种是将可溶性抗原吸附于一种与免疫无关的载休颗粒表面，再与相应的抗体结合而出现的凝集反应，称为间接凝集反应。如将抗体吸附于载体颗粒表面，再与相应的抗原结合而出现的凝集反应则称为反向间接凝集反应。 1、玻片凝集反应 【材料】 伤寒诊断血清、伤寒沙门菌及大肠埃希菌培养物、载玻片、生理盐水等。 【方法】 ①取载玻片1张，左侧加生理盐水1滴，中间及右侧各加伤寒诊断血清1滴； ②用接种环取伤寒沙门菌培养物少许，分别与盐水及中间的伤寒诊断血清混匀。同法取大肠埃希菌培养物与右侧伤寒诊断血清混匀； ③轻轻摇动玻片1～2min后，观察结果； ④观察后，将玻片直接投入消毒缸，不要冲洗，以防污染。 【结果】 出现凝集物者为阳性反应，均匀混浊无凝集物 者为阴性反应。 【注意事项】 玻片凝集反应 ①用接种环取一种试剂前后均需进行烧灼，不可有杂菌污染以及前一试剂残留。 ②用接种环取细菌时应先烧灼灭菌，待冷却后方可挑取细菌。 ③用接种环加细菌于血清中后，应先烧灼接种环，再取细菌加入另一血清中。 【结果分析】 左： 中：

数字信号处理实验资料

实验一 自适应滤波器 一、实验目的 1、掌握功率谱估计方法 2、会用matlab 对功率谱进行仿真 二、实验原理 功率谱估计方法有很多种，一般分成两大类，一类是经典谱估计；另一类是现代谱估计。经典谱估计可以分成两种，一种是BT 法，另一种是周期法；BT 法是先估计自相关函数，然后将相关函数进行傅里叶变换得到功率谱函数。相应公式如下所示： ||1 *0 1 ?()()()(11) ??()(12) N m xx n jwn BT xx m r m x n x n m N P r m e --=∞ -=-∞ =+-=-∑ ∑ 周期图法是采用功率谱的另一种定义，但与BT 法是等价的，相应的功率谱估计如下所示： 21 1? ()()01 (13)N jw jwn xx n P e x n e n N N --== ≤≤--∑ 其计算框图如下所示： ) (jw xx e ∧ 图1.1周期图法计算用功率谱框图

由于观测数据有限，所以周期图法估计分辨率低，估计误差大。针对经典谱估计的缺点，一般有三种改进方法：平均周期图法、窗函数法和修正的周期图平均法。 三、实验要求 信号是正弦波加正态零均值白噪声，信噪比为10dB，信号频率为2kHZ，取样频率为100kHZ。 四、实验程序与实验结果 （1）用周期图法进行谱估计 A、实验程序： %用周期法进行谱估计 clear all; N1=128;%数据长度 N2=256; N3=512; N4=1024; f=2;%正弦波频率，单位为kHZ fs=100;%抽样频率,单位为kHZ n1=0:N1-1; n2=0:N2-1; n3=0:N3-1; n4=0:N4-1; a=sqrt(20);%由信噪比为10dB计算正弦信号的幅度

数字信号处理实验报告

3.(1)用双线性变换法设计一个Chebyshev型高通滤波器程序如下 Rp=1.2;Rs=20;T=0.001;fp=300;fs=200; wp=2*pi*fp*T;ws=2*pi*fs*T; wp1=(2/T)*tan(wp/2);ws1=(2/T)*tan(ws/2); [n,wn]=cheb1ord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s'); [b,a]=cheby1(n,Rp,wn,'high','s'); [bz,az]=bilinear(b,a,1/T); [db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(bz,az);plot(w/pi,db); axis([0,1,-30,2]); 3.(2) a用双线性变换法设计一个Butterworth型数字低通滤波器程序如下Rp=1;Rs=25;T=0.001;fp=300;fs=200; wp=2*pi*fp*T;ws=2*pi*fs*T; wp1=(2/T)*tan(wp/2);ws1=(2/T)*tan(ws/2); [n,wn]=buttord(wp1,ws1,Rp,Rs,'s'); [b,a]=butter(n,wn,'low','s'); [bz,az]=bilinear(b,a,1/T); [db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(bz,az);plot(w/pi,db); axis([0,1,-30,2]); b用脉冲响应不变法设计一个Butterworth数字低通滤波器的程序如下：wp=400*pi;ws=600*pi;Rp=1;Rs=25; [n,wn]=buttord(wp,ws,Rp,Rs,'s') [b,a]=butter(n,wn,'s') [db,mag,pha,w]=freqs_m(b,a,500*2*pi);

数字信号处理上机作业

数字信号处理上机作业 学院：电子工程学院 班级：021215 组员：

实验一：信号、系统及系统响应 1、实验目的 (1) 熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系，加深对时域采样定理的理解。 (2) 熟悉时域离散系统的时域特性。 (3) 利用卷积方法观察分析系统的时域特性。 (4) 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法，利用序列的傅里叶变换对连续信号、离散信号及系统响应进行频域分析。 2、实验原理与方法 (1) 时域采样。 (2) LTI系统的输入输出关系。 3、实验内容及步骤 (1) 认真复习采样理论、离散信号与系统、线性卷积、序列的傅里叶变换及性质等有关内容，阅读本实验原理与方法。 (2) 编制实验用主程序及相应子程序。 ①信号产生子程序，用于产生实验中要用到的下列信号序列： a. xa(t)=A*e^-at *sin(Ω0t)u(t) b. 单位脉冲序列：xb(n)=δ(n) c. 矩形序列： xc(n)=RN(n), N=10 ②系统单位脉冲响应序列产生子程序。本实验要用到两种FIR系统。 a. ha(n)=R10(n); b. hb(n)=δ(n)+2.5δ(n-1)+2.5δ(n-2)+δ(n-3) ③有限长序列线性卷积子程序 用于完成两个给定长度的序列的卷积。可以直接调用MATLAB语言中的卷积函数conv。 conv 用于两个有限长度序列的卷积，它假定两个序列都从n=0 开始。调用格式如下： y=conv (x, h) 4、实验结果分析 ①分析采样序列的特性。 a. 取采样频率fs=1 kHz,，即T=1 ms。 b. 改变采样频率，fs=300 Hz，观察|X(e^jω)|的变化，并做记录(打印曲线)；进一步降低采样频率，fs=200 Hz，观察频谱混叠是否明显存在，说明原因，并记录(打印)这时的|X(e^j ω)|曲线。 程序代码如下： close all;clear all;clc; A=50; a=50*sqrt(2)*pi; m=50*sqrt(2)*pi; fs1=1000; fs2=300; fs3=200; T1=1/fs1; T2=1/fs2; T3=1/fs3; N=100;