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《離散系統(tǒng)的差分方程.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程:數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:實(shí)驗(yàn)2離散系統(tǒng)的差分方程、沖激響應(yīng)和卷積分析院(系):計(jì)算機(jī)學(xué)院專業(yè):通信工程班級(jí):111班2013年6月3日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭由顚?duì)離散系統(tǒng)的差分方程、沖激響應(yīng)和卷積分析方法的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理:離散系統(tǒng)其輸入、輸出關(guān)系可用以下差分方程描述:輸入信號(hào)分解為沖激信號(hào),。記系統(tǒng)單位沖激響應(yīng),則系統(tǒng)響應(yīng)為如下的卷積計(jì)算式:當(dāng)時(shí),h[n]是有限長(zhǎng)度的(n:[0,M]),稱系統(tǒng)為FIR系統(tǒng);反之,稱系統(tǒng)為IIR系統(tǒng)。在MATLAB中,可以用函數(shù)y=Filter(p,d,x)求解差分方程,也可以用函數(shù)y=Conv(x,h)計(jì)算卷積。三、實(shí)
2、驗(yàn)內(nèi)容及步驟:1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:分別在x(n)=δ(n)和x(n)=cos(2π*0.47*n)的輸入下,編制程序分別用上述兩種方法求解下列兩個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng),并得出系統(tǒng)零極點(diǎn)分布圖,繪出其圖形。2、實(shí)驗(yàn)代碼及結(jié)果程序代碼:%(1)用impz()函數(shù)求沖激響應(yīng):M=50;num=[1-10];den=[10.750.125];y=impz(num,den,M);subplot(3,2,1);stem(y);xlabel('時(shí)間');ylabel('振幅');title('單位沖激響應(yīng):impz()函數(shù)方法')%(2)用filter()函數(shù)求沖激響應(yīng):n=0:50;x=[1
3、zeros(1,50)];num=[1-10];den=[10.750.125];y=filter(num,den,x);%filter函數(shù)給出的點(diǎn)數(shù)與輸入的x序列點(diǎn)數(shù)一樣,所以為了不漏點(diǎn),輸入序列的點(diǎn)數(shù)盡量多補(bǔ)0,但用此函數(shù)求沖激響應(yīng)不好subplot(3,2,2);stem(n,y);xlabel('時(shí)間');ylabel('振幅');title('單位沖激響應(yīng):filter()函數(shù)方法')%(3)用filter()函數(shù)求余弦輸入響應(yīng):n=0:50;x=cos(2*pi*0.47*n);num=[1-10];den=[10.750.125];y=filter(
4、num,den,x);%注意:“>>”后加一個(gè)空格再寫指令,這樣就可以直接COPY到MATLAB的命令窗執(zhí)行,%是注釋符號(hào)subplot(3,2,3);stem(n,y)xlabel('時(shí)間');ylabel('振幅');title('余弦輸入響應(yīng):filter()函數(shù)方法')%(4)用conv()函數(shù)求余弦響應(yīng):n=0:50;x1=cos(2*pi*0.47*n);x2=[1zeros(1,50)];num=[1-10];den=[10.750.125];y=filter(num,den,x2);z=conv(x1,y);%z的點(diǎn)數(shù)為x1的加上y(也即X2的)的
5、再減1subplot(3,2,4);m=0:100;stem(m,z);%conv()可以顯示201點(diǎn),而用filter()僅顯示101點(diǎn)axis([050-1010]);%為了便于比較兩種方法的值,減小本方法的橫坐標(biāo)尺度與filter()方法匹配xlabel('時(shí)間');ylabel('振幅');title('余弦輸入響應(yīng):conv()函數(shù)方法')%(5)系統(tǒng)零極點(diǎn)分布圖:num=[1-10];den=[10.750.125];subplot(3,2,5);zplane(num,den);grid圖形如下:程序如下:M=50;num=[00.250.250.25
6、0.25];den=[10000];y=impz(num,den,M);subplot(3,2,1);stem(y);xlabel('時(shí)間');ylabel('振幅');title('單位沖擊響應(yīng):impz()函數(shù)方法');n=0:50;x=[1zeros(1,50)];num=[00.250.250.250.25];den=[10000];y=filter(num,den,x);subplot(3,2,2);stem(n,y)xlabel('時(shí)間');ylabel('振幅');title('單位沖激響應(yīng):filter()函數(shù)方法');n=0:50;x=cos(2
7、*pi*0.47*n);num=[00.250.250.250.25];den=[10000];y=filter(num,den,x);subplot(3,2,3);stem(n,y);xlabel('時(shí)間');ylabel('振幅');title('余弦輸入響應(yīng):filter()函數(shù)方法');num=[00.250.250.250.25];den=[10000];subplot(3,2,4);zplane(num,den);grid;圖形如下:四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與分析:通過這次實(shí)驗(yàn),基本學(xué)會(huì)了用MATLAB軟件編程求離散系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)和單位沖擊響應(yīng),對(duì)解離散系統(tǒng)差
8、分方程有了