数字信号处理Word文件下载.docx

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离散时间系统

指导教师

吴霖

教师评语

该同学是否了解实验原理：

A.了解□B.基本了解□C.不了解□

该同学的实验能力：

A.强□B.中等□C.差□

该同学的实验是否达到要求：

A.达到□B.基本达到□C.未达到□

实验报告是否规范：

A.规范□B.基本规范□C.不规范□

实验过程是否详细记录：

A.详细□B.一般□C.没有□

教师签名：

年月日

一、上机目的及内容

1.上机内容

按实验2手册要求，完成实验。

2.上机目的

（1）激发学生兴趣

（2）加深学生对离散时间系统的理解

三、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等或使用软件）

1台PC及Matlab2012b软件；

音乐文件music.au；

matlab帮助文件

四、实验方法、步骤（或：

程序代码或操作过程）

实验步骤：

（1）进入Matlab。

（2）按实验2手册的要求进行试验，并提供相关结果。

五、实验过程原始记录（测试数据、图表、计算等）、分析与结论

1.1.1请给出实验2手册第二章式

（1）的差分方程、系统框图、和单位冲击响应。

差分方程：

y（n）=1/3*[x（n）+x（n-1）+x（n-2）]

系统框图：

单位冲击响应：

1.1.2请给出实验2手册第二章式

（2）的差分方程、系统框图、和单位冲击响应。

1.1.3请给出实验2手册第二章式（3）的差分方程、系统框图、和单位冲击响应。

1.2.解释为什么式

（1）-（3）被称为滑动平均。

应为式

（1）-（3）都相当于某一尺寸的窗口，将窗口内的所有值做算术平均。

然后按点距或线距移动窗口。

2.1.1请给出实验2手册第三章式（4）的差分方程和系统框图。

y（n）=x（n）-x（n-1）

2.1.2请给出实验2手册第三章式（5）的差分方程和系统框图。

y（n）=y（n-1）+x（n）

2.2.1请给出实验2手册第三章式（4）的matlab实现。

Matlab代码：

function[y]=f4_1（x）

%UNTITLED4Summaryofthisfunctiongoeshere

%Detailedexplanationgoeshere

length=max（size（x,2）,size（x,1））;

y=zeros（1,length）;

ifsize（x,2）>

size（x,1）

xd1=[0,x];

else

xd1=[0

x];

end

fori=1:

length

y（i）=xd1（i+1）-xd1（i）;

2.2.2请给出实验2手册第三章式（5）的matlab实现。

function[y]=f4_2（x）

y

（1）=x

（1）;

fori=2:

length-1

y（i）=（1/2）*y（i-1）+x（i）;

2.3.1请给出实验2手册第三章式（4）对信号

的输入和输出。

2.3.2请给出实验2手册第三章式（4）对信号

2.3.3请给出实验2手册第三章式（5）对信号

2.3.4请给出实验2手册第三章式（5）对信号

2.5请分析式（4）和式（5）所对应的系统的稳定性。

微分器对应的系统比积分器对应的系统稳定。

3.1.1请给出的T1的系统框图和计算的冲激响应的图。

冲激响应的图

3.1.2请给出的T2的系统框图和计算的冲激响应的图。

3.1.3请给出的T1（T2）的系统框图和计算的冲激响应的图。

3.1.4请给出的T2（T1）的系统框图和计算的冲激响应的图。

3.1.5请给出的T1+T2的系统框图和计算的冲激响应的图。

3.2请描述你从冲击响应的图中观察到什么，并对观察到的现象进行力所能及的分析。

可以看得出系统T1（T2）和T2（T1）的冲击响应时一样的。

这说明

4.1请描述你从原始信号的声音与T1滤波后的声音中听出什么变化，并对听到的变化进行力所能及的分析。

跟原始信号额声音相比较，感觉T1滤波后的声音变小了一点。

由于系统的差分方程为：

。

即时刻为n的输出值等于当前的输入减去前一时刻的输入，故听起来声音会比较小。

4.2请描述你从原始信号的声音与T2滤波后的声音中听出什么变化，并对听到的变化进行力所能及的分析。

跟原始信号额声音相比较，感觉T2滤波后的声音变大了一点。

由于系统的差分方程为：

即时刻为n的输出值等于当前的输入加上前一时刻的输出，故听起来声音会比较大。

5.1.1指出哪个系统是时变的

bbox2

5.1.2给出支撑你的结论的输入信号和输出信号的图，并标注图。

输入信号：

单位冲击

x1=[zeros（1,N-1）,1,zeros（1,N）];

x2=[zeros（1,N-2）,1,zeros（1,N+1）];

图5—1

5.1.3解释标注的地方为什么能够支撑你的结论。

从图5-1可以看得出，时延1个单位后进入系统的信号（x2）与原始信号（x1）经过系统后的响应没有时延一个单位的联系。

这说明系统bbox2是时变的。

5.2.1指出哪个系统是非线性的

bbox3

5.2.2给出支撑你的结论的输入信号和输出信号的图，并标注图。

图5-2

5.2.3解释标注的地方为什么能够支撑你的结论。

从图5-2可以看得出，时延1个单位后进入系统的信号（x2）和原始信号（x1）先叠加然后经过系统后的响应和信号x1、x2先经过系统然后响应叠加后这两个响应不相等。

这说明系统bbox2是非线性的。

6.1提交原始价格和滤波后价格的图。

图6-1

6.2讨论这两个滤波器的优缺点。

由图6-1可以看得出系统1（式2）比系统2（式3）更加稳定一点。

系统1的响应与其

6.3你能否提出更好的初值设定方法？

我认为初值设在47左右会更好一点，从图6-1可以看得出，起始的数字都在47左右。

因此初始值设为47左右图中的曲线变化更符合后面曲线的变化。

六、实验结论

本次试验主要是对离散时间系统的matlab实现来使得我们加深对离散时间系统的理解和认识。

通过本实验，我对离散时间系统差分方程有了一个清晰的认识，对离散时间系统的一些基本的分类和性质有了一个深入的了解。

以及如何在实际的生产生活中的应用离散时间系统来解决我们遇到的一些难题。

注：

教师必须按照上述各项内容严格要求，认真批改和评定学生成绩。