通信试验指导书(级)

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1、实验四离散系统分析一、实验目的1.熟悉离散时间系统的频域分析方法。2.掌握离散时间系统频域分析的MATLAB实现方法。二、实验内容H(»=1.三阶归一化的Butterworth低通滤波器的频率响应为(jvv)3+2(jvv)2+2(jw)+1试画出系统的幅度响应H(jw)和相位响应e(w)o2.己知RC电路如图所示,系统的输入电压信号为f(t),输出信号为电阻两端的电压y(t)°当RC=0.04,f(t)=cos5t+cosl00t,-oo

2、识利用MATLAB分析系统的频率特性，当系统的频率响应H(jw)是jw的冇理式时,有：_B(w)_b⑴(,/vv)A+b(2)()w)z+…+b(N4-1)JW)=丽=d⑴(加严+a(2)3)i+・・・+d(M+i)MATLAB信号处理工具箱提供的freqs函数可直接计算函数系统的频率响应。格式:H=freqs(b,a,w)说明:(1)b是上式中分子多项式的系数；a是上式中分母多项式的系数。(2)w为需计算的H(jw)的抽样点。(数组w中最少需包含两个w的抽样点)。四、实验步骤1•编写程序。2.调试程序。3.写出程

3、序运行结果。五、思考题1.总结连续时间系统的频响特性分析方法。2.总结离散时间系统的频响特性分析方法。实验五信号、系统及系统响应一、实验目的1.熟悉连续周期、非周期信号的频域分析方法及MATLAB编程实现方法。2.掌握离散周期、非周期信号的频域分析方法及MATLAB编程实现方法。二、实验内容1.试用MATLAB计算如图所示周期矩形波序列的DFS系数。【【…」m丨匸-N+l-M0MN+lN2・求如图所示周期矩形脉冲信号的Fourier级数表达式，并用MATLAB画出由前几项Fourier级数Fourier级数系数得出

4、的信号近似波形（N值由键盘输入）。3•试画出a=±0.9时,幅废频谱O4•试曲出如图所示矩形序列的频谱。三、实验预备知识1.离散周期信号傅立叶级数DFS分析若设定DFS和IDES的求和范围为0到N-1,N-1F[m]=DFS{f[k]}=工f[k]WNlltkk=0iN-1F[k]=IDFS{f[m]}=^-XFtm]WN-mkN加=()_.匹w.v=e*则MATLAB提供的函数F二fft(f),可用来计算(1)式定义的N个DFS系数。说明：信号的周期N由上式中序列f长度确定。返冋的序列F给出的是0

5、DFS系数。类似地,可用MATLAB提供的函数f=ifft(F)由DFS系数F(m)按(2)式计算出时域信号f[k]。2.连续非周期信号的傅里叶变换quad8是计算数值积分的函数格式1：y=quad8CF',a,b)格式2：y二quad8(F,a,b,[],[],p)说明：(1)F是一个字符串，它表示被积分两数的文件名，通常使用前数调用。(2)*b分别表示定积分的卜限和上限。(3)quads的返回值是用自适应Simpson算法得出来的积分值。(4)在笫二种调用方式中，P表示被积分函数中的一个参数。例：functio

6、ny二sfl(t,w);y=(t>=-l&t<=l).*(l~abs(t)).*exp(-j*w*t);Program...fork=l:NF(k)=quad8('sfl',T,1,[],[],w(k));End3・离散非周期信号的傅里叶变换当序列的DTFT可写成的有理多项式时，MATLABSignalProcessingToolbox中的fregz函数"J用來计算DTFT的值。另外MATLAB提供的abs,angle,real,imad等基本函数可用來计算DTFT的幅度，相位，实部，虚部。设DTFT的有理多项式为

7、：=B(宀="+$,+•••+$”'丿一A(严)一如+⑷严+•••+钉严I丿则freqz的调用形式为：h=freqz(b,a,w)(2)说明：(1小和€1分别为(1)式屮分了多项式和分母多项式函数的向量。方=[%,»•••/(a二［o（）,Qi，…,你］（2）W为抽样的频率点（3）在以（2）式形式调用fmqz函数时，W中至少要冇2个频率点。（4）返回的值h就是DTFT在抽样点W上的值，H的值一•般是复数。注：F[ej^]=DTFT{f[k]}=£/[幻广咫K=-

8、说F（严）是实变量G的复值函数，可用实部和熄部将其表示为:F（eJQ）=FR（ejQ）+jF®），其中恥血）和件（严）分别是F（評）的实部和虚部;也可用幅度和相位将F（严）表示为:F（e^）=lF（e;n）1（严））,其中IF（严）1和①（⑵分别为序列/［幻幅度谱和相位谱。四、实验步骤1•编写程序。2.调试程序。3.写出程序运行结果。五、思考题1.总结周期连