第七章工程系统建模与仿真概述.pptVIP

7.2系统的时域分析 (3)离散时间系统零状态响应的求解 y=filter(b,a,f) b,a分别表示差分方程左、右端的系数向量 f表示输入序列，y表示输出序列 b=[b0,b1,b2,......,bm]; a=[a0,a1,a2,......,an]; 7.2系统的时域分析 (4)离散时间系统单位脉冲响应的求解 h=impz(b,a,k) b,a分别是差分方程左、右端的系数向量 k表示输出序列的取值范围 h就是单位脉冲响应 例 求系统 y[k]+3y[k-1]+2y[k-2]=10f[k]的单位脉冲响应 k=0:10; a=[1 3 2]; b=[10]; h=impz(b,a,k); stem(k,h) 7.2系统的时域分析 (5)离散卷积的计算 c=conv(a,b) a,b表示待卷积两序列的向量表示, conv用于计算两个多项式的积, c是卷积结果。 例 计算x[k]*y[k]并画出卷积结果，已知x[k]={1,2,3,4;k=0,1,2,3}, y[k]={1,1,1,1,1;k=0,1,2,3,4}。 x=[1 2 3 4]; y=[1 1 1 1 1]; z=conv(x,y); N=length(z); stem(0:N-1,z); 7.3 信号的频域分析 (1)周期信号频谱的matlab实现 x=abs(Fn) 幅度 y=angle(Fn) 相位 周期信号的频谱Fn为离散信号，可以用stem画出。 7.3 信号的频域分析 例: 画出周期信号Cn的频谱。 N=8;n1=-N:-1; c1=-4*j*sin(n1*pi/2)/pi^2./n1.^2; c0=0;n2=1:N; c2=-4*j*sin(n1*pi/2)/pi^2./n2.^2; cn=[c1 c0 c2]; n=-N:N; subplot(2,1,1); stem(n,abs(cn)); ylabel(cn的幅度); subplot(2,1,2); stem(n,angle(cn)); ylabel(cn的相位); xlabel(omega/omega0) 7.4 系统的频域分析 (1)连续系统频域响应的计算 计算频响的matlab函数 H=freqs(b,a,w) b分子多项式系数 a分母多项式系数 w需计算的H(jw)的抽样点。 7.4 系统的频域分析 例 三阶归一化的Butterworth低通滤波器的系统函数为 试画出|H(jw)|和φ(w) b=1; a=[1 2 2 1]; w=0:0.01:5; h=freqs(b,a,w); subplot(2,1,1); plot(w,abs(h)); subplot(2,1,2); plot(w,angle(h)); 7.4 系统的频域分析 (2)离散系统频率响应的计算 计算频响的matlab函数 H=freqz(b,a,w) b分子多项式系数 a分母多项式系数 w需计算的H(jw)的抽样点。 幅频特性：abs，相频特性：angle 7.4 系统的频域分析 例 画出幅度响应曲线 b=[1]; a1=[1 -0.9]; a2=[1 0.9]; w=linspace(0,2*pi,512); h1=freqz(b,a1,w); h2=freqz(b,a2,w); plot(w/pi,abs(h1),w/pi,abs(h2),:); legend(\alpha=0.9,\alpha=-0.9); 7.5 MATLAB在数字信号处理中的应用 本节介绍利用MATLAB设计数字滤波器。数字滤波器的是对数字信号进行处理，最常见的处理是保留数字信号中的有主要功用频率成分，去除信号中的无用频率成分。 简单的说：滤波器用来让信号中特定的频率成分通过系统，并阻止其他频率成分，实现这种关系的系统称为滤波器。 按时间域特性，数字滤波器可以分为无限冲激（脉冲）响应数字滤波器（Infinite impulse response digital filter，简称IIR滤波器）和有限冲激（脉冲）响应数字滤波器（Finite impulse response digital filter，简称FIR滤波器）两类。 7.5 MATLAB在数字信号处理中的应用 知识结构： 7.5 MATLAB在数字信号处理中的应用 一、 IIR数字滤波器的设计 IIR(Infinite Impulse Response)数字滤波器，又名“无限脉冲响应数字滤波器”，或“递归滤波器”。递归滤波器，一般认为具有无限的脉冲响应。 IIR滤波器具有阶数较低,运