MATLAB上机实习实验一.docVIP

题目一 一：实验题目： A sinusoid of frequency ω0=0.1πand duration of 300 samples, that is ,0≤n300, is input to a (causal) filter with transfer function ,where a=0.97。Adjust the scale factor b such that the filter’s gain at ω0 is unity。 Determine and plot the input x(n) and the output y(n) of the filter over the interval 0≤n450, by iterating the difference equation of the filter. At the same time, plot the filter’s magnitude response. 二：实验目的： 给定一个系统的传输函数，输入一个正弦序列，经过系统的传输函数后求其差分方程，同时考虑零点，极点对幅频特性曲线的影响。 三：实验原理： 一般时域离散系统或网络可以用差分方程、单位脉冲响应以及系统函数进行描述。 四：实验步骤简述： 求系数b的值，利用模为1的条件求出b的值。 求出其差分方程y(n)，利用滤波函数将其传输函数进行逆变换。 调用幅频特性曲线函数freqz求出传输函数的幅频特性，画出输入输出信号的图形和幅频响应曲线。 五：程序框图： 六：源程序： close all; clear all; tic % 开始计时 a1 = 0.97; w = 0.1*pi; b = abs(1-a1*exp(-j*w)); n1 = 1:300; n2 = 1:450; xn = sin(w*n1); a = [1 -a1]; xn1= [xn zeros(1,150)] yn = filter(b,a,xn1); %用filter实现滤波 figure(name,实验一); subplot(211); plot(n1,xn); grid on; title(x(n)); xlabel(n); ylabel(幅度); t1 = toc %计时结束，t1记下运算时间 subplot(212); plot(n2,yn); title(y(n)); xlabel(n); ylabel(幅度); figure(name,实验一); freqz(b,a); %画出频率响应曲线 七：程序结果及图表： 输入输出曲线： 幅频响应及相频响应曲线： 八：实验总结 相对来说，这道题目最简单。值得注意的是b的算法实现和产生输入的新序列（需要后补零）。这样便得到了系统函数的滤波系数以及输入，可以得到其幅频响应。通过实验理解了极点越靠近圆，峰值越高越尖锐，滤波效果就越好。零点越靠近单位圆，谷值越接近零。也进一步理解了数字滤波器的传输特性。 题目七 一：实验题目： 该题目的目的是说明一个PN扩频信号在抑制正弦干扰中的有效性。现考虑下图所示的二进制通信系统，对信号发生器的输出乘上一个二进制（1）PN序列。同一个二进制PN序列用来与解调器输入相乘，因此消除了这个PN序列在期望信号上的影响。信道将传送信号受到一宽带加性噪声序列ω(n)和一正弦干扰序列i（n）=Asinω0n, 0ω0π的污损。可以假定A≥M,这里M是来自调制器的每比特的样本数。用和不用PN序列执行这个仿真系统，并在条件A≥M下，对不同的M值（如M＝50，100，500，1000）测量差错率。画出每种情况的差错率曲线，作比较并说明结论。说明这个PN序列对于正弦干扰信号的效果。由此说明为什么PN扩频系统在正弦干扰信号存在下优于常规的二进制通信系统。 二：实验目的： 学习扩频序列的含义与实现。 一个简单的通信系统，即令信号通过一个有噪声的系统，对加上PN序列和不加PN序列后的差错率比较，说明扩频序列在抑制正弦干扰中的有效性。 三：实验原理： 信号S(n)与PN扩频序列相乘（异或实现）后，经过叠加正弦噪声，然后再与序列相乘恢复出经过系统后的信号，与原输入信号相比较后得到差错率。根据差错率可以证明PN扩频信号是否有利于通信系统中正弦噪声的抑制。 四：实验步骤简述： 理解PN序列概念，编写PN序列产生子函数。 编写输入信号及噪声子函数。 通过对子函数的调用实现通信系统，比较输入前后信号的差错率。 通过画图程序输出差错率-信噪比图像。 五：程序框图：