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1、电子信息工程学系实验报告 成绩: 课程名称:数字信号处理 指导教师(签名): 实验项目名称:离散时间信号与系统的傅立叶分析实验时间:2012.05.10 班级:通信091姓名:Jxairy学号:910705131 实验目的: 用傅立叶变换对离散时间信号和系统进行频域分析。 实验原理: 傅立叶变换即对信号进行频域分析。对系统进行频域分析即对它的单位脉冲响应进行傅立叶变换,得到系统的传输函数;也可以由差分方程经过傅立叶变换直接求它的传输函数;传输函数代表的就是系统的频率响应特性。但传输函数是的连续函数
2、,计算机只能计算出有限个离散频率点的传输函数值,因此得到传输函数以后,应该在之间取许多点,计算这些点的传输函数的值,并取它们的包络,该包络才是需要的频率特性。点数取得多一些,该包络才能接近真正的频率特性。 非周期信号的频率特性是的连续函数,而周期信号的频率特性是离散谱,它们的计算公式不一样,响应的波形也不一样。 实验环境: 计算机、MATLAB软件。 实验内容及过程: 1.已知系统用下面差分方程描述: 试在和两种情况下用傅立叶变换分析系统的频率特性。要求写出系统的传输函数,并打印曲线。 实验过程及分析:
3、 A.当a=-0.95时,建立一个脚本文件命名为“实验01.m”,频率特性及曲线的程序代码如下,保存。 B=1;A=[1,-0.95];%设置系统函数系数向量B和A subplot(1,3,1);zplane(B,A);%绘制零极点图 xlabel('实部Re');ylabel('虚部Im');title('y(n)=x(n)+0.95y(n-1)传输函数零、极点分布');gridon [H,w]=freqz(B,A,'whole');%计算频率响应 subplot(1,3,2);plot(w/pi,abs
4、(H),'linewidth',2);gridon;%绘制幅频响应特性曲线 xlabel('omega/pi');ylabel('
5、H(e^j^omega)
6、');title('幅频响应特性');axis([0,2,0,2.5]); subplot(1,3,3);plot(w/pi,angle(H),'linewidth',2);gridon;%绘制相频响应特性曲线 xlabel('omega/pi');ylabel('phi(omega)');title('相频响应特性'); axis([-
7、0.1,2.1,-1.5,1.5]); 运行仿真图形如图01所示: 第4页共6页 图01a=-0.95 A.当a=0.5时的频率特性及曲线的程序代码同上,只需将A=[1,-0.95];更改为A=[1,0.5];并将其保存为“实验02.m”。 运行仿真图形如图02所示: 图01a=0.5 2.已知两系统分别用下面差分方程描述: 试分别写出它们的传输函数,并分别打印曲线。 实验过程及分析: 当方程为的程序代码: B=[1,1];A=1;subplot(2,3,1);zplane(B,A)
8、; xlabel('实部Re');ylabel('虚部Im');title('y(n)=x(n)+x(n-1)传输函数零、极点分布');gridon [H,w]=freqz(B,A,'whole'); subplot(2,3,2);plot(w/pi,abs(H),'linewidth',2);gridon; xlabel('omega/pi');ylabel('
9、H(e^j^omega)
10、');title('幅频响应特性');axis([0,2,0,2.2]); subplot(2,3,3);pl
11、ot(w/pi,angle(H),'linewidth',2);gridon; xlabel('omega/pi');ylabel('phi(omega)');title('相频响应特性'); axis([-0.1,2.1,-1.6,1.6]); 第4页共6页 当方程为的程序代码: B=[1,-1];A=1;subplot(2,3,4);zplane(B,A); xlabel('实部Re');ylabel('虚部Im');title('y(n)=x(n)-x(n-1)传输函数零、极点分布'
12、);gridon [H,w]=freqz(B,A,'whole'); subplot(2,3,5);plot(w/pi,abs(H),'linewidth',2);gridon; xlabel('omega/pi');ylabel('
13、H(e^j^omega)
14、');title('幅频响应特性');axis([0,2,0,2.2])