数字信号处理实验四.docx
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数字信号处理实验四
实验报告
实验名称____数字信号处理实验____
课程名称______离散系统分析_____
院系部:
电气与电子工程学院专业班级：
学生姓名：
学号:
同组人:
实验台号:
指导教师：
成绩：
实验日期:
华北电力大学
一、实验目的及要求：
深刻理解离散时间系统的系统函数在分析离散系统的时域特性、频域特性以及稳定性中的重要作用及意义，熟练掌握利用MATLAB分析离散系统的时域响应、频响特性和零极点的方法。
掌握利用DTFT和DFT确定系统特性的原理和方法。
二、仪器用具：
仪器名称
规格/型号
数量
备注
电脑
清华同方
1
三、实验原理
可以在时域、复频域（Z域）及频域分析系统，在以上三种域表征系统固有特性的量分别为：
单位冲激响应h（n）（时域表征）；
系统函数H（z）（Z域表征）；
频率响应H（ej）（频域表征）。
MATLAB主要从以上三方面提供了许多可用于分析线性时不变系统的函数，包含系统时域响应、系统函数、系统频域响应等分析函数。
四、实验方法与步骤:
1.
（1）
N=100;
t=0:
1:
99;
a=[1,-1.143,0.412];
b=[0.0675,0.1349,0.0675];
x=ones（1,N）;
zi=filtic（b,a,[1,2]）;
y=filter（b,a,x,zi）;
stem（t,y）
（2）
（一）
N=100;
k=0:
1:
99;
a=[1,-1.143,0.412];
b=[0.0675,0.1349,0.0675];
u=ones（1,N）;
xi=u.*cos（（pi/10）.*k）;
zi=filtic（b,a,[1,2]）;
y=filter（b,a,xi,zi）;
stem（k,y）
（二）
N=100;
k=0:
1:
99;
a=[1,-1.143,0.412];
b=[0.0675,0.1349,0.0675];
u=ones（1,N）;
xi=u.*cos（（pi/5）.*k）;
zi=filtic（b,a,[1,2]）;
y=filter（b,a,xi,zi）;
stem（k,y）
（三）
N=100;
k=0:
1:
99;
a=[1,-1.143,0.412];
b=[0.0675,0.1349,0.0675];
u=ones（1,N）;
xi=u.*cos（（7*pi/10）.*k）;
zi=filtic（b,a,[1,2]）;
y=filter（b,a,xi,zi）;
stem（k,y）
2.
（1）
N=40;
a=[1,-1.035,0.8264,-0.2605,0.04033];b=[0.03571,0.1428,0.2143,0.1428,0.03571];
y=impz（b,a,N）;
stem（y）;
xlabel（'k'）;title（'h[k]'）;
（2）
N=100;
k=0:
1:
99
b=[1,-1.035,0.8264,-0.2605,0.04033];
a=[0.03571,0.1428,0.2143,0.1428,0.03571];
u=ones（1,N）;
x=u+cos（（pi/4）.*k）.*u+cos（（pi/2）.*k）.*u
y=filter（a,b,x）;
stem（k,y）;
xlabel（'k'）;title（'h[k]'）;
3.
（1）
（a）
（b）
（2）
4.
（1）
（a）
N=15;
t=0:
1:
14
x=[2,0.8333,0.3611,0.162,0.0748,0.0354,0.017,0.0083,0.0041,0.002,0.001,0.0005,0.0002,0.0001,0.0001];
stem（t,x）
（b）
N=31;
t=0:
1:
30
y=[0.0056,-0.0259,0.073,-0.1593,0.297,-0.4974,0.7711,-1.1267,1.5702,-2.1037,2.724,-3.4207,4.174,-4.9528,5.7117,-6.3889,6.9034,-7.1528,7.012,-6.3322,4.9416,-2.648,-0.7564,5.4872,-11.7557,19.7533,-29.6298,41.4666,-55.2433,70.7979,-87.7810]
stem（t,y）
（2）
N=100;
t=0:
1:
99;
x=[2,0.8333,0.3611,0.162,0.0748,0.0354,0.017,0.0083,0.0041,0.002,0.001,0.0005,0.0002,0.0001,0.0001];
y=[0.0056,-0.0259,0.073,-0.1593,0.297,-0.4974,0.7711,-1.1267,1.5702,-2.1037,2.724,-3.4207,4.174,-4.9528,5.7117,-6.3889,6.9034,-7.1528,7.012,-6.3322,4.9416,-2.648,-0.7564,5.4872,-11.7557,19.7533,-29.6298,41.4666,-55.2433,70.7979,-87.7810]
X=fft（x,N）;
Y=fft（y,N）;
H=Y./X;
h=ifft（H,N）;
[H,w]=freqz（b,a）;
plot（w,abs（H））
xlabel（'Frequency（rad）'）;
ylabel（'Magnitude'）;
title（'Magnituderesponse'）;
stem（w,h）
5.
（1）
（一）
b=[0.6877,-2.509,3.664,-2.509,0.6877];
a=[1,-3.594,5.172,-3.494,0.945];
z=roots（b）
p=roots（a）
zplane（b,a）
（二）
b=[0.6877,-2.509,3.664,-2.509,0.6877];
a=[1,-3.594,5.172,-3.494,0.945];
[H,w]=freqz（b,a）;
plot（w,abs（H））
xlabel（'Frequency（rad）'）;
ylabel（'Magnitude'）;
title（'Magnituderesponse'）;
（三）
b=[0.6877,-2.509,3.664,-2.509,0.6877];
a=[1,-3.594,5.172,-3.494,0.945];
[H,w]=freqz（b,a）;
plot（w,angle（H））
xlabel（'Frequency（rad）'）;
ylabel（'Angle'）;
title（'Angleresponse'）;
五、实验结果与数据处理：
1.
（1）
（2）
（一）
（二）
（三）
2.
（1）
（2）
3.
（1）
（a）
（b）
4.
（1）
（a）
（b）
（2）
5.
（1）
（a）—幅频响应
（b）
六、讨论与结论（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，对实验的进一步想法或改进意见。
）
七、实验打印输出结果:
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