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《基于matlab的iir數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)》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。
1、實(shí)驗(yàn)一離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?運(yùn)用MATLAB仿真一些簡單的離散時(shí)間系統(tǒng)，并研究它們的時(shí)域特性。２.運(yùn)用MATLAB中的卷積運(yùn)算計(jì)算系統(tǒng)的輸出序列，加深對離散系統(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)原理離散時(shí)間系統(tǒng)其輸入、輸出關(guān)系可用以下差分方程描述：當(dāng)輸入信號為沖激信號時(shí)，系統(tǒng)的輸出記為系統(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)h[n]是有限長度的（n：[0，M]）時(shí)，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
2、)計(jì)算卷積。例1clf;n=0:40;a=1;b=2;x1=0.1*n;x2=sin(2*pi*n);x=a*x1+b*x2;num=[1,0.5,3];den=[2-30.1];ic=[00];%設(shè)置零初始條件y1=filter(num,den,x1,ic);%計(jì)算輸入為x1(n)時(shí)的輸出y1(n)y2=filter(num,den,x2,ic);%計(jì)算輸入為x2(n)時(shí)的輸出y2(n)y=filter(num,den,x,ic);%計(jì)算輸入為x(n)時(shí)的輸出y(n)yt=a*y1+b*y2;%畫出輸出信號subplot(2,1,1)stem(n,y)
3、;ylabel(‘振幅’)；title(‘加權(quán)輸入a*x1+b*x2的輸出’)；subplot(2,1,2)stem(n,yt);ylabel(‘振幅’)；title(‘加權(quán)輸出a*y1+b*y2’)；(一)、線性和非線性系統(tǒng)對線性離散時(shí)間系統(tǒng)，若和分別是輸入序列和的響應(yīng)，則輸入的輸出響應(yīng)為，即符合疊加性，其中對任意常量a和b以及任意輸入和都成立，否則為非線性系統(tǒng)。(二)、時(shí)不變系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)對離散時(shí)不變系統(tǒng)，若是的響應(yīng)，則輸入x(n)=x1(n-n0)的輸出響應(yīng)為y(n)=y1(n-n0),式中n0是任意整數(shù)。該輸入輸出關(guān)系，對任意輸入序列及其相應(yīng)的輸
4、出成立，若對至少一個(gè)輸入序列及其相應(yīng)的輸出序列不成立，則系統(tǒng)稱之為時(shí)變的。(三)、線性卷積假設(shè)待卷積的兩個(gè)序列為有限長序列，卷積運(yùn)算符在MATLAB中可命令conv實(shí)現(xiàn)。例如，可以把系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與給定的有限長輸入序列進(jìn)行卷積，得到有限長沖激響應(yīng)系統(tǒng)的輸出序列。下面的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)了該方法。例2clf;h=[321-210-403];%沖激x=[1-23-4321];%輸入序列y=conv(h,x);n=0:14;stem(n,y);xlabel(‘時(shí)間序號n’);ylabel(‘振幅’)；title(‘用卷積得到的輸出’)；grid;三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
5、與步驟１.假定一因果系統(tǒng)為y(n)-0.4y(n-1)+0.75y(n-2)=2.2403x(n)+2.4908x(n-1)+2.2403x(n-2)用MATLAB程序仿真該系統(tǒng)，輸入三個(gè)不同的輸入序列：，，計(jì)算并并顯示相應(yīng)的輸出，和。２.用MATLAB程序仿真步驟1給出的系統(tǒng)，對兩個(gè)不同的輸入序列x(n)和x(n-10)，計(jì)算并顯示相應(yīng)的輸出序列y3(n)和y4(n)。3．用MATLAB程序仿真計(jì)算下列兩個(gè)有限長序列的卷積和并顯示圖形。四、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備計(jì)算機(jī)，MATLAB軟件五、實(shí)驗(yàn)要求給出理論計(jì)算結(jié)果和程序計(jì)算結(jié)果并討論。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)1：clf;
6、n=0:40;a=2;b=-3;x1=cos(2*pi*0.1*n);x2=cos(2*pi*0.4*n);x=a*x1+b*x2;den=[1,-0.4,0.75];num=[2.24032.49082.2403];%分子系數(shù)ic=[00];%設(shè)置零初始條件y1=filter(num,den,x1,ic);%計(jì)算輸入為x1(n)時(shí)的輸出y1(n)y2=filter(num,den,x2,ic);%計(jì)算輸入為x2(n)時(shí)的輸出y2(n)yn=filter(num,den,x,ic);%計(jì)算輸入為x(n)時(shí)的輸出y(n)%畫出輸出信號subplot(2,2
7、,1)stem(n,y1);ylabel('振幅');title('y1輸出');subplot(2,2,2)stem(n,y2);ylabel('振幅');title('y2輸出');subplot(2,2,3)stem(n,yn);ylabel('振幅');title('yn輸出');實(shí)驗(yàn)2：clf;n=0:40;n1=0:50;a=2;b=-3;x1=cos(2*pi*0.1*n);x2=cos(2*pi*0.4*n);x3=a*x1+b*x2;x4=[zeros(1,10),x3];den=[1,-0.4,0.75];num=[2.24032.4
8、9082.2403];ic=[00];%設(shè)置零初始條件y3=filter(num
