离散非周期信号的复频域分析及matlab实现

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1、离散非周期信号的复频域分析及其MATLAB实现离散非周期信号的复频域分析及其MATLAB实现摘要本设计是利用MATLAB的强大图形处理功能、符号运算功能和数值计算功能，完成离散非周期信号的复频域（z域）分析和仿真实现。以低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器为例，利用MATLAB分析该离散时间系统的零极点分布，观察该系统的单位脉冲响应的时域特性并分析系统的稳定性。比较分析各类滤波器的零极点分布和频率特性之间的关系。并研究特定FIR型IIR型滤波器零极点分布、幅频特性。关键词MATLAB复频域滤波器I离散非周期信号的复频域

2、分析及其MATLAB实现目录摘要I1MATLAB概述11.1MATLAB简介11.2MATLAB功能特性11.3MATLAB优势特点11.4MATLAB图形处理应用22离散系统复频域(z域)分析32.1z变换32.2z变化性质32.3利用MATLAB符合运算实现z变换33离散非周期的复频域分析及仿真33.1低通滤波器43.2高通数字滤波器53.3带通滤波器73.4带阻滤波器94梳状滤波器特性分析124.1FIR型梳状滤波器124.2IIR型梳状滤波器13离散非周期信号的复频域分析及其MATLAB实现5总结15参考文献16附录17

3、离散非周期信号的复频域分析及其MATLAB实现1MATLAB概述1.1MATLAB简介MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB和Mathe

4、matica、Maple、MathCAD并称为四大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大

5、的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。1.2MATLAB功能特性MATLAB主要功能：数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理、数字信号处理、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程。1.3MATLAB优势特点1)高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；2)具有完

6、备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；3)友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；18离散非周期信号的复频域分析及其MATLAB实现4)功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等)，为用户提供了大量方便实用的处理工具。1.4MATLAB图形处理应用MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作

7、了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说，它们

8、都是由特定领域的专家开发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。领域，诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、