离散信号与系统的时域分析.docVIP

学 号 数字信号处理 设计说明书 起止日期： 年 月 日 至 年 月 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 年月日2012 —2013 学年第 1 学期 计算机与信息工程 学院 电子信息科学与技术 专业 课程设计名称： 数字信号处理 设计题目： 离散信号与系统的时域分析 完成期限：自2012 年 12月 17 日至 2012 年 12月 28 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容： 一．设计．设计      输入信号分别为 ① 分别求出系统响应，并画出其波形。 ② 求出系统的单位脉冲响应，画出其波形。 （2）给定系统的单位脉冲响应为用线性卷积法求分别对系统h1(n)和h2(n)的输出响应，并画出波形。  （3）给定一谐振器的差分方程为令b0=1/100.49,谐振器的谐振频率为0.4rad。 ① 用实验方法检查系统是否稳定。输入信号为u(n)时,画出系统输出波形。 ② 给定输入信号为求出系统的输出响应，并画出其波形。      三．设计要求课程设计说明书封面格式见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 。 目录 第一章 设计任务及要求 1 1.1课程设计依据 1 1.2课程设计内容 1 1.3 课程设计要求 1 第二章 设计原理 3 2.1常用信号的MATLAB实现及调用 3 2.3离散系统的响应 3 第三章 设计实现 5 3.1利用filter函数求系统的单位脉冲响应 5 3.2利用conv函数求系统的输出响应 6 3.3通过线性卷积检查系统的稳定性 6 第四章 实验小结 8 参考文献 9 附录 编程 10 第一章 设计任务及要求 1.1课程设计依据 《数字信号处理》是电子信息类专业极其重要的一门专业基础课程，这门课程是将信号和系统抽象成离散的数学模型，并从数学分析的角度分别讨论信号、系统、信号经过系统、系统设计（主要是滤波器）等问题。 采用仿真可帮助学生加强理解，在掌握数字信号处理相关理论的基础上，根据数字信号处理课程所学知识，利用Matlab对离散系统进行时域分析。 1.2课程设计内容 编制Matlab程序，完成以下功能，产生系统输入信号；根据系统差分方程求解单位脉冲响应序列；根据输入信号求解输出响应；用实验方法检查系统是否稳定；绘制相关信号的波形。具体要求如下： （1）给定一个低通滤波器的差分方程为      输入信号分别为 ① 分别求出系统响应，并画出其波形。 ② 求出系统的单位脉冲响应，画出其波形。 （2）给定系统的单位脉冲响应为用线性卷积法求分别对系统h1(n)和h2(n)的输出响应，并画出波形。  （3）给定一谐振器的差分方程为令b0=1/100.49,谐振器的谐振频率为0.4rad。 ① 用实验方法检查系统是否稳定。输入信号为u(n)时,画出系统输出波形。 ② 给定输入信号为求出系统的输出响应，并画出其波形。      1.3 课程设计要求 1要求独立完成设计任务。 2课程设计说明书封面格式见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表1课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 。, 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。 　 2.2离散系统的响应 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，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 第三章 设计实现 3.1利用filter函数求系统的单位脉冲响应