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《实验一 时域离散信号与系统变换域分析(.)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验一时域离散信号与系统变换域分析一、实验目的1．了解时域离散信号的产生及基本运算实现。2．掌握离散时间傅里叶变换实现及系统分析方法。3.熟悉离散时间傅里叶变换性质。4.掌握系统Z域分析方法。5.培养学生运用软件分析、处理数字信号的能力。二、实验内容1.序列的基本运算1.1产生余弦信号及带噪信号0<=n<=50（噪声采用randn函数）1.2已知，,求两个序列的和、乘积、序列x1的移位序列（右移2位）,序列x2的翻褶序列，画出原序列及运算结果图。2.序列的傅里叶变换2.1已知序列。试求它的傅里叶变换，并且画出其幅度、相角、实部和虚部的波形，并分析其含有的频率分量主要
2、位于高频区还是低频区。2.2令，求其傅立叶变换。分别用和对其进行采样，求出离散时间傅立叶变换，写出程序，并画出相应频谱，分析结果的不同及原因。3.序列的傅里叶变换性质分析3.1已知序列，，求其傅里叶变换，并讨论其傅里叶变换的周期性和对称性。3.2已知序列，，求其傅里叶变换，并讨论其傅里叶变换的周期性和对称性。为了方便，考虑在两个周期，例如[]中2M+1个均匀频率点上计算FT，并且观察其周期性和对称性。为此给出function文件如下，求解FT变换：function[X,w]=ft1(x,n,k)w=(pi/abs(max(k)/2))*kX=x*(exp(-j*pi
3、/abs(max(k)/2))).^(n'*k)193.3编写程序验证序列傅里叶变换频移性质，时域卷积定理（时域卷积后的频域特性）。（所需信号自行选择）4.时域差分方程的求解4.1求解差分方程y(n)＋a1y(n-1)＋a2y(n-2)=b0x(n)＋b1x(n-1)的零状态响应和全响应。已知X(n)为单位取样序列，y(-1)=1,y(-2)=2,a1=0.5,a2=0.06,b0=2,b1＝3。5.离散系统的Z域分析5.1利用系统函数分析系统的稳定性。假设系统函数如下式：，试判断系统是否稳定。5.2已知线性时不变系统的系统函数，编写程序求其单位取样响应，频率响应及
4、系统零极点，并画出相应图形。6.创新训练拓展内容6.1利用Matlab自带的录音功能，或利用Goldwave等音频编辑软件，对语音或其他音频信号进行采集并保存为*.wav文件。要求：（1）采用不同的采样频率（2000Hz，4000Hz，8000Hz，16000Hz等）。（2）对采集得到的信号进行播放。（3）分析在不同采样频率下得到的信号有何不同。6.2设定一个连续时间信号，进行抽样和恢复，要求分析不同采样频率对恢复结果的影响，给出实验程序及各关键步骤图形结果。6.3设计内容：设计一个离散系统，给定系统函数或差分方程，设定激励及初始条件。要求：（1）绘制系统函数零极点
5、图，判断稳定性；（2）求单位序列响应h（n）；（3）求系统零输入响应及零状态响应，要求零状态响应采样三种方法求解（卷积的方法、迭代解法、差分方程求解函数方法），激励自定；（4）分析系统频响特性，画出频响函数幅频曲线和相频曲线。三、试验要求第一部分：验证试验内容根据给定的试验内容，部分试验给出了参考程序段，见下面各段程序。请基于Matlab环境进行验证试验。第二部分：编程试验内容19对于给定的试验内容中，没有参考程序段的部分，进行编程，并给出试验结果，进行相应的分析。第三部分：创新训练拓展内容此部分内容，要求根据个人能力，进行选作。1.序列的基本运算%1.单位取样序列
6、x(n)=delta(n-n0)要求n1<=n0<=n2function[x,n]=impseq(n0,n1,n2)n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];==是逻辑判断%2.单位阶跃序列x(n)=u(n-n0)要求n1<=n0<=n2function[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
7、,n1,x2,n2)n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));y1=zeros(1,length(n));y2=y1;y1(find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1))=x1;y2(find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1))=x2;y=y1+y2;%4.信号乘y(n)=x1(n)*x2(n)function[y,n]=sigmult(x1,n1,x2,n2)n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));y1=zeros(1
