数字信号处理实验报告 2

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1、山东建筑大学实验报告课程：数字信号处理院（部）：信息与电气工程学院专业：电子信息工程班级：电信112学生姓名：王丙全学号：2011081245指导老师：耿淑娟完成时间：2013.11.08山东建筑大学实验报告学院:信息与电气工程学院班级电信112姓名:王丙全学号:2011081245课程:数字信号处理实验日期:年月日成绩:实验10.1    实验一:  系统响应及系统稳定性 1.实验目的 （1）掌握 求系统响应的方法。 （2）掌握时域离散系统的时域特性。 （3）分析、观察及检验系统的稳定性。 2

2、.实验原理与方法 在时域中，描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应，在频域可以用系统函数描述系统特性。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求出系统对于该输入信号的响应，本实验仅在时域求解。在计算机上适合用递推法求差分方程的解，最简单的方法是采用MATLAB语言的工具箱函数filter函数。也可以用MATLAB语言的工具箱函数conv函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应的线性卷积，求出系统的响应。 系统的时域特性指的是系统的线性时不变性质、因果性和稳定性。重点分析实验系统的稳定性

3、，包括观察系统的暂态响应和稳定响应。 系统的稳定性是指对任意有界的输入信号，系统都能得到有界的系统响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。系统的稳定性由其差分方程的系数决定。 实际中检查系统是否稳定，不可能检查系统对所有有界的输入信号，输出是否都是有界输出，或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列，如果系统的输出趋近一个常数（包括零），就可以断定系统是稳定的[19]。系统的稳态输出是指当¥®n时，系统的输出。如果系统稳定，信号加入系统后，系

4、统输出的开始一段称为暂态效应，随n的加大，幅度趋于稳定，达到稳态输出。 注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零3．实验内容及步骤（1）编制程序，包括产生输入信号、单位脉冲响应序列的子程序，用filter函数或conv函数求解系统输出响应的主程序。程序中要有绘制信号波形的功能。（2）给定一个低通滤波器的差分方程为输入信号a)分别求出系统对和的响应序列，并画出其波形。b)求出系统的单位冲响应，画出其波形。（3）给定系统的单位脉冲响应为山东建筑大学实验报告学院:信息与电气工程学院班级电信112姓名:

5、王丙全学号:2011081245课程:数字信号处理实验日期:年月日成绩:用线性卷积法分别求系统h1(n)和h2(n)对的输出响应，并画出波形。（4）给定一谐振器的差分方程为令，谐振器的谐振频率为0.4rad。a)用实验方法检查系统是否稳定。输入信号为时，画出系统输出波形。b)给定输入信号为求出系统的输出响应，并画出其波形。4.程序清单及结果（1）closeall;clearall%======内容1：调用filter解差分方程，由系统对u(n)的响应判断稳定性======A=[1,-0.9];B

6、=[0.05,0.05];%系统差分方程系数向量B和Ax1n=[11111111zeros(1,50)];%产生信号x1(n)=R8(n)x2n=ones(1,128);%产生信号x2(n)=u(n)hn=impz(B,A,58);%求系统单位脉冲响应h(n)subplot(2,2,1);y='h(n)';stem(hn,'.','k');%调用函数tstem绘图title('(a)系统单位脉冲响应h(n)');boxony1n=filter(B,A,x1n);%求系统对x1(n)的响应y1(n

7、)subplot(2,2,2);y='y1(n)';stem(y1n,'.','k');title('(b)系统对R8(n)的响应y1(n)');boxony2n=filter(B,A,x2n);%求系统对x2(n)的响应y2(n)subplot(2,2,4);y='y2(n)';stem(y2n,'.','k');title('(c)系统对u(n)的响应y2(n)');boxon山东建筑大学实验报告学院:信息与电气工程学院班级电信112姓名:王丙全学号:2011081245课程:数字信号处理实

8、验日期:年月日成绩:（2）x1n=[11111111];%产生信号x1(n)=R8(n)h1n=[ones(1,10)zeros(1,10)];y21n=conv(h1n,x1n);y22n=conv(h2n,x1n);figure(2)subplot(2,2,1);y='h1(n)';stem(h1n,'.','k');%调用函数tstem绘图title('(d)系统单位脉冲响应h1(n)');boxonsubplot(2,2,2);y='y21(n)';stem(y21n,'.','k');