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《数字信号处理实验程序清单(学生用)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
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)掌握吋域离散系统的吋域特性。(3)分析、观察及判断系统的稳定性。2.实验原理与方法描述系统特性有多种方式，吋域描述有差分方程和单位脉冲响应,频域描述有系统函数和频率响应。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应、系统函数或频率响应求系统输出信号。(1)求系统响应本实验仅在时域求系统响应。在计算机上，已知差分方程可调用filtci•函数求系统响应；已知单位脉冲响应可调用conv函数计算系统响应。(2)系统的时域特性系统的时域特性是指系统的线性、时不变性质、因果
2、性和稳定性。木实验重点分析系统的稳定性，包括观察系统的暂态响应和稳态响应。(3)系统的稳定性判断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条件。实际屮，检查系统是否稳定，不可能检杏系统对所有有界的输入信号，输出是否都是有界输出，或者检杳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。(4)系统的稳态响应系统的稳态输出是指当HToo时，系统的输岀。如果系统稳定，信号加入系统后，系统
3、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)己知差分方程求系统响应设输入信号為(〃)=他⑺)，X2(H)=W(H)o己知低通滤波器的差分方程为y(n)=0.05x(n)+0.05x(n-1)+0.9y(n-1)e试求系统的单位冲响应,及系统对x}(n)=Rg(n)和勺(刃)=11S)的输出信号，画出输出波形。(2)己知单位脉冲响应求系统响应设输入信号x(n)=Rs(n),已知系统的单位脉冲响应分别为/?,(n)=/?10(n),h2(n)=6
4、(町+2.56(m-1)4-2.5/(/?-2)4-3(n一3),试用线性卷积法分别求出各系统的输出响应，并画出波形。(3)系统的稳定性判断给定一谐振系统的差分方程为y(ri)=1.8237y(n-1)-0.9801y(n-2)4-bQx(n)—box(n一2)令1/100.49,谐振器的谐振频率为0.4rado①输入信号为讥册吋，画出系统输出波形。判断系统是否稳定。②给定输入信号为x(m)=sin(0.014n)+sin(0.4/i),求出系统的输出响应，并画出其波形。4.思考题(1)如果输入信号为接近无限长的序列，系统的单位脉
5、冲响应是冇限长序列，可否用线性卷积法求系统的响应？应如何求？(2)如果信号经过低通滤波器，把信号的高频分最滤掉，时域信号会冇何变化，结合实验(1)结果进行分析说明。5.实验报告要求(1)结合实验内容打印程序清单和信号波形。(2)对各实验结果进行简单分析和解释。(3)简要冋答思考题。附：实验一程序清单%(1)已知差分方程求系统响应(显示50个数据)clear;clc;closeall;A=[l,-0.9];B=[0.05,0.05];%系统差分方程系数向量誦]Bxln=[lj1,1,1,1,I,1,1,zeros(h42)];%产生
6、信号xl(n)=R8(n)x2n=ones(1,50);%产生信号*2(n)=u(n)hn=impz(B.A.50);%求系统单位脉冲响应h(n)subplot(3^bl);n=0:length(hn)-l;stem(n,hn/.');grid;%绘制点状图并加网格xlabel(,n,);ylabel(,hn,)系统的单位脉冲响应’);yln=filter(B,A,xln);%求系统对xl(n)的响应yl(n)subplot(3,1,2);n=0:length(yin)-1;stem(n,yin,'・’)；grid;滋绘制点状图并
7、加网格xlabel;ylabel(fyin?);title(?系统对R8(n)的响应');y2n=filter(B,A,x2n);%求系统对x2(n)的响应y2(n)subplot(3^1$3);n=0:length(y2n)-l;stem(n,y2n,'・’)；grid;滋绘制点状图并加网格xlabel;ylabel(fy2n?);title(?系统对u(n)的响应’)；%(2)已知单位脉冲响应求系统响应(显示20个点)clear;clc;closeall;n=0:19;%产生信号横坐标xn=[ones(J8),zeros(b1
8、2)];%产生信号x(n)=R8(n)hln=[ones(I,10),zeros(1,10)];%产生信号hl(n)=R10(n)yin二conv(hln』xn);滋卷积计算输出信号yl(n)h2n=[lj2・5,2・5,1,zeros(1316)
