信號與系統(tǒng)上機實驗報告.docx

信號系統(tǒng)實驗報告姓名：學號：實驗時間地點：指導(dǎo)教師：實驗原理：Matlab簡介 n MATLAB原先是Matrix實驗室使用矩陣軟件工具包的接口，后來逐漸發(fā)展成為集通用科學計算、圖像交互、系統(tǒng)控制和程序語言設(shè)計為一體的軟件。n 基本單位是矩陣，其表達式與數(shù)學、工程計算中常用的形式十分相似。n 開放性1表示信號的基本MATLAB函數(shù)n 信號一般用一個行向量或列向量表示n MATLAB中全部向量都是從1開始編號的，即y(1)是向量y的第1個元素n 經(jīng)常這些編號與我們的應(yīng)用不能對應(yīng)，可以創(chuàng)建另外一個標號向量來正確的與信號編號保持一致。2如何表示一個離散時間信號n n=-3:3;n x=2*n;n n=-3:3n = -3 -2 -1 0 1 2 3n stem(n,x)n 拓寬到n n=-5:5;n x=0 0 x 0 0;n 再拓寬到n n=-100:100;n x=zeros(1,95) x zeros(1,95);stem函數(shù)n STEM(Y) 畫出離散序列Y的圖，從x軸開始畫一條垂直線，以Y值所在的圓圈結(jié)束n STEM(X,Y) 在X值所指的位置畫離散序列Y的圖表示連續(xù)時間信號的方法3.卷積計算n MATLAB可以用conv計算卷積和：若區(qū)間內(nèi)非零，上非零，那么yn僅在內(nèi)非零n conv不產(chǎn)生yn樣本的序號。4.filtern filter：計算由線性常系數(shù)差分方程表征的因果LTI系統(tǒng)的輸出若x是在nxnnx+Nx-1上的輸入向量，而向量a和b包含系數(shù)ak和bm，那么y=filter(b,a,x)就得到在nxnnx+Nx-1上的系統(tǒng)輸出如：yn+2yn-1=xn-3xn-1則a=1 2,b=1 3n 當ak=k時，n 定義有限長信號n bm=hm是有限長的，稱為有限長脈沖響應(yīng)FIR系統(tǒng)（a=1）， y=filter(b,1,x)5.freqzn 對于一個由差分方程描述的因果LTI系統(tǒng)，H omega=freqz(b,a,N)計算出在0和之間N個等分頻率上的頻率響應(yīng)H是各等分頻率上的頻率響應(yīng)值，omega是這些頻率值6.freqs對于常系數(shù)微分方程表征的LTI系統(tǒng)，freqs(b,a)能計算并畫出其頻率響應(yīng)，其中向量b和a分別包含系數(shù)bm和ak，但在序號k和m上以降序存入。如：b=2 1;a=1 0.5;n 若要指定頻率響應(yīng)在特定的頻率上畫出，要將這些頻率輸入給函數(shù)：w=linspace(0,3*pi);H=freqs(b,a,w);n freqs(1 0 5,3 4 1)7.fft ifftn 離散傅氏級數(shù)n MATLAB的ifft和fft：n xn的DTFS：a=(1/N)*fft(x)n 綜合公式：x=N*ifft(a)8.residuen residue計算出由多項式之比組成的函數(shù)的部分分式展開式。n 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)可以寫成以(j)的多項式之比。n MATLAB將多項式表示為以自變量j降階表示的多項式系數(shù)的向量。如：G(j)=4(j)3-5(j)2+2(j)-7表示為向量G=4 -5 2 -7。n 用向量b和a表示頻率響應(yīng)H(j)的分子和分母多項式n r,p,k=residue(b,a)將計算出H(j)的部分分式展開式。r包含分子的部分分式項，p是分母多項式的根，k是直接項。n 如果分母多項式不包括重根，且是真分式：n 如果有重根，對應(yīng)p中重根值的r的第1個元素是分母為(j-p(k)的分子，r的下一個元素r(k+1)是分母為(j-p(k)的分子，r的下一個元素r(k+1)是分母為(j-p(k)2的分子實驗題目：實驗結(jié)果：第一題第二題第三題卷積計算yn=xn*hn第四題可見用fitter 做出的圖形和用conv做出的圖形是一樣的第五題第六題 jw - 2 沖擊函數(shù)H= - 2 jw + 3/2 jw + 1/2b = 1 -2a = 1.0000 1.5000 0.5000r = 6 -