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1、实验一MATLAB函数及其简单的应用一、实验目的1.熟悉MATLAB以及工具箱和部分函数2.学握Z变换及其反变换、FFT、滤波器的幅频响应、相频响应等二、实验原理与方法三、实验内容及步骤1、用conv_m求下列序列的卷积。x(n)=[3,11,7,0,・1,4,2,],・3WnW3;h(n)=[2,3,0,-5,2,1],・lWnW4求其卷积y(n)=x(n)*h(n)程序：x=[3,ll,7,0,-l,4,2];nx=[-3:3];h=[2,3?0,-5,2,l];nh=[-l:4];631476-51・54118-22・382ny=-4-3-2-101234因而
2、，y(n)={6,31,47,6,-51,-5,41,18,-22,-3,8,2}的升幕排列,2、验证留数函数，我们来看有理方程。解首先将X(刃按刀70+7JIJMATLABob二[0,1];a=[3,-4,1]；[R,p,c]=residuez(b,a)得到：R=0.5000一0.50001.00000.3333则冇:3、FFT(MATLAB实现)已知有限长序列:x(O)=l,x⑴=2,x⑵二-l,x(3)二3。求X(K)用MATLAB：X二[1,2,-1,3];•fft(x)•ans=•5.0000Ifft(x)2.0000+l.OOOOi—5.00002.00
3、00—l.OOOOi4、给定一因果系统响应。‘求出并绘出H(z)的幅频响应和相频'l-V2z_1+0.9z"2这道题可使用MATLAB信号处理工具包中的函数freqz来计算。它的一般形式是[h,w]=freqz(b,a),JC中b是山zT分子多项式系数构成的数组，a是山zT分母多项式系数构成的数组，h是返冋的复数形式的频率响应数组，"是由对应于h的各个数字角频率构成的数组。用MATLAB编写的程序如下:b二[1,-1]；%分子多项式系数a=[l,-sqrt(2),0.9];%分母多项式系数[h,w]=freqz(b,a);%计算幅频响应am=20*logl0(abs
4、(h));%计算幅频响应并绘图subplot(2,1,1)plot(w,am)ph二angle(h);%计算相频响应并绘图subplot(2,1,2)plot(w,ph)实验二IIR数字滤波器的设计一、实验目的1.掌握双线性变换法及脉冲相应不变法设计HR数字滤波器的具体设计方法及其原理，熟悉用双线性变换法及脉冲响应不变法设计低通、高通和带通HR数字滤波器的计算机编程。2.观察双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频域特性，了解双线性变换法及脉冲响应不变法的特点。3.熟悉Butterworth滤波辭、Chebyshev滤波器和椭圆滤波器的频率特性。二、实验原理与方法
5、实验内容及步轴四、实验设计(1)FDATool(FilterDesign&AnalysisTool)是STMULTNK信号处理工具箱里专用的滤波器设计和分析工具，它几乎可以设计所有的常规滤波器，包括FIR和HR的各种设计方法⑷。工具箱设计界而如图1所示，其上半部分为设计结果显示区域；卞半部分为设计指标及性能控制区域：包括类型、方法和设计指标。其中滤波器类型选项包括低通、高通、带通、带阻的滤波器；设计方法选项包括F1R滤波器的各种设计方法和11R滤波器的Butterworth.ChebyshevTypel>ChebyshevTypelIElliptic、Maximal
6、lyflatLeastPth-norm等方法。这几种设计方法基本相似，在此以椭圜设计方法來设计直接□型IIR滤波器为例进行说明。滤波器技术要求给出如下⑸：(1)以最低阶数设计一个带通HR滤波器；(2)以Hz为单位的频率技术要求为：Fstopl二800Hz,Fpassl=1000Hz,Fpass2=1300Hz,Fstop2二1500Hz,采样频率fs二8000Hz；(3)低阻带与高阻带波纹的幅度技术要求分别为50dB(ASI)和60dB(As2)。滤波器类型点击单选Bandpass,设计滤波器类型选择TTR,设计方法点击单选Elliptic法，在单行文本框中键入上述
7、技术指标，设计界面如图1所示：最后点击DesignFilter按钮，在计算机口动完成滤波器设计后可绘出或计算出该带通滤波器幅频响应曲线、相频响应曲线、相位延时、单位脉冲响应、零极点、滤波器的系数、群延时等等。(2)教材P167例6.2.3或者6.2.4或P189例6.4.2JliI纫《1»,"T«HsVic*Tib<«jffly倉QQXDLMtcnluicRtspcnn
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