离散时间信号与系统傅立叶分析.docVIP

电子信息工程学系实验报告 成 绩：课程名称：数字信号处理 成 绩： 指导教师（签名）：实验项目名称：离散时间信号与系统的傅立叶分析 实验时间：2012.05.10 指导教师（签名）： 班级：通信091 姓名：Jxairy 学号：910705131 实 验 目 的: 用傅立叶变换对离散时间信号和系统进行频域分析。 实 验 原 理: 傅立叶变换即对信号进行频域分析。对系统进行频域分析即对它的单位脉冲响应进行傅立叶变换，得到系统的传输函数；也可以由差分方程经过傅立叶变换直接求它的传输函数；传输函数代表的就是系统的频率响应特性。但传输函数是的连续函数，计算机只能计算出有限个离散频率点的传输函数值，因此得到传输函数以后，应该在之间取许多点，计算这些点的传输函数的值，并取它们的包络，该包络才是需要的频率特性。点数取得多一些，该包络才能接近真正的频率特性。 非周期信号的频率特性是的连续函数，而周期信号的频率特性是离散谱，它们的计算公式不一样，响应的波形也不一样。 实 验 环 境: 计算机、MATLAB软件。 实 验 内 容 及 过 程: 1．已知系统用下面差分方程描述： 试在和两种情况下用傅立叶变换分析系统的频率特性。要求写出系统的传输函数，并打印 曲线。 实验过程及分析： 当a=-0.95时，建立一个脚本文件命名为“实验01.m”， 频率特性及曲线的程序代码如下，保存。 B=1;A=[1,-0.95]; %设置系统函数系数向量B和A subplot(1,3,1);zplane(B,A); %绘制零极点图 xlabel(实部Re);ylabel(虚部Im);title(y(n)=x(n)+0.95y(n-1)传输函数零、极点分布);grid on [H,w]=freqz(B,A,whole); %计算频率响应 subplot(1,3,2);plot(w/pi,abs(H),linewidth,2);grid on; %绘制幅频响应特性曲线 xlabel(\omega/\pi);ylabel(|H(e^j^\omega)|);title(幅频响应特性);axis([0,2,0,2.5]); subplot(1,3,3);plot(w/pi,angle(H),linewidth,2);grid on; %绘制相频响应特性曲线 xlabel(\omega/\pi);ylabel(\phi(\omega));title(相频响应特性); axis([-0.1,2.1,-1.5,1.5]); 运行仿真图形如图01所示： 图01 a=-0.95 当a=0.5时的频率特性及曲线的程序代码同上，只需将A=[1,-0.95]; 更改为A=[1,0.5];并将其保存为“实验02.m”。 运行仿真图形如图02所示： 图01 a=0.5 2．已知两系统分别用下面差分方程描述： 试分别写出它们的传输函数，并分别打印 曲线。 实验过程及分析： 当方程为的程序代码： B=[1,1];A=1; subplot(2,3,1);zplane(B,A); xlabel(实部Re);ylabel(虚部Im);title(y(n)=x(n)+x(n-1)传输函数零、极点分布);grid on [H,w]=freqz(B,A,whole); subplot(2,3,2);plot(w/pi,abs(H),linewidth,2);grid on; xlabel(\omega/\pi);ylabel(|H(e^j^\omega)|);title(幅频响应特性);axis([0,2,0,2.2]); subplot(2,3,3);plot(w/pi,angle(H),linewidth,2);grid on; xlabel(\omega/\pi);ylabel(\phi(\omega));title(相频响应特性); axis([-0.1,2.1,-1.6,1.6]); 当方程为的程序代码： B=[1,-1];A=1; subplot(2,3,4);zplane(B,A); xlabel(实部Re);ylabel(虚部Im);title(y(n)=x(n)-x(n-1)传输函数零、极点分布);grid on [H,w]=freqz(B,A,whole); sub