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1、离散时间信号与系统频域分析实验报告信号与系统实验报告六学院：计算机与信息工程学院专业：通信工程班级：2012级计算机与信息技术学院设计性实验报告专业：通信工程年级/班级：2012级2013—2014学年第2学期课程名称信号与系统指导教师学号姓名实验地点计科楼216实验时间2014-5-21项目名称离散吋间信号与系统的频域分析实验类型设计性一、实验目的1、掌握离散时间信号与系统的频域分析方法，从频域的角度对信号与系统的特性进行分析。2、掌握离散吋间信号傅里叶变换与傅里叶逆变换的实现方法。3、掌握离散时间傅里叶变换的特点及应
2、用4、掌握离散时间傅里叶变换的数值计算方法及绘制信号频谱的方法实验仪器或设备装有MATLAB软件设备的计算机一台三总体设计（设计原理、设计方案及流程等）1.离散时间系统的频率特性系统单位冲激响应加刀]的傅里叶变换H@加）成为LTI系统的频率响应。与连续时间LTI系统类似，通过系统频率响应可以分析出系统频率特性。与系统单位冲激响应/?[/?]-样，系统的频率响应〃@加）反映了系统内在的固冇特性，它取决于系统口身的结构及组成系统元件的参数，与外部激励无关，是描述系统特性的一个重要参数，H@加）是频率的复函数可以表示为：H@加
3、）=H（Rs）
4、ejg）其中，
5、〃@加）
6、随频率变化的规律称为幅频特性；©（e）随频率变化的规律称为相频特性。2.离散时间信号傅里叶变换的数值计算方法算法原理，由傅里叶变换原理可知：尸@巧二羽二8九切广加71序列的离散时间傅里叶变换F@3）是G的连续函数。由于数据在matlab'I1以向量的形式存在,F@3）只能在一个给定的离散频率的集合中计算。然而，只有类似F@3)_卩0+叱_丿3+#2宀3+...+加0_曲d0+d1e-jco+d2e-2j(D+--+dNe-j(DN形式的0购的冇理函数，才能计算其离散时间傅里叶变
7、换。3•涉及到的Matlab函数1.1freqz函数：实现离散时间系统频率响应特性的求解调用格式：[H,w]=freqz(B,A,N)B和A分别为离散系统的系统函数分子、分母多项式的系数向量，返冋量H则包含了离散系统频响在0-7T范围内N个频率等分点的值(其屮N为正整数)，w则包含了范围内N个频率等分点。调用默认的N时，其值是512。由于F)是3的连续函数，需要尽可能大地选取N的值，以使得产生的图形和真实离散傅里叶变换的图形尽可能一致。为更加方便快速地运算，应将N的值选为2的幕，如256或512.3.2real函数：求复
8、数的实部调用格式:real_f=real(f)；3.3imag函数：求复数的虚部调用格式:imag_f=imag(f)；3.4abs函数：求复数的模调用格式:abs_f=abs(f)；3.5angle函数：求复数的相位调用格式:angle_f=angle(f)；1.6fft函数：实现离散信号孔刃丿的傅里叶变换值川幻调用格式：F二fft(f),i
9、-算序列八勿的离散傅里叶变换值凡幻，其中河幻长度与M长度相同F=fft(f,L),计算序列的L点离散傅里叶变换值何幻，其中L不小于N。若L大于N,则需耍在计算离散傅里叶变换Z前，
10、对八加尾部补足L-N个零。1.7ifft函数：实现离散信号的傅里叶逆变换调用格式:f二ifft(F)四实验步骤(包括主要步骤、代码分析等)1离散时间傅里叶变换(1)下面参考程序是如下序列在范围4加勺离散时间傅里叶变换2+e-加1-0.6W一丿°%计算离散时间傅里叶变换的频率样木clearal1;w=-4*pi:8*pi/511:4*pi;num=[21];den=[l-0.6];h=freqz(num,den,w);subplot(2,1,1)plot(w/pi,real(h));grid;title('实部')xlab
11、el('omega/pi?);ylabel("振幅');subplot(2,1,2)plot(w/pi,imag(h));grid;title('虚部')xlabel('omega/pi?);ylabel("振幅');figure;subplot(2,1,1)plot(w/pi,abs(h));grid;title('幅度谱')xlabel("omega/pi');ylabel("振幅')；subplot(2,1,2)plot(w/pi,angle(h));grid;title('相位谱')xlabel("omeg
12、a/pi');ylabel('以弧度为单位的相位');修改程序，在范围0W3W力内计算如下有限氏序列的离散时间傅里叶变换h[n]二[123456789]⑵利用⑴的程序，通过比较结果的幅度谱和相位谱，验证离散时间傅里叶变换的时移特性。(提示:可设num2=[zeros(1,D),num])根据实验可得傅里叶变换后如卜
