1、n= -10:20;u = zeros(1,10) 1 zeros(1,20);stem(n,u);xlabel(时间序列 n);ylabel(振幅title(单位样本序列axis(-10 20 0 1.2);结果:Q1.2clf 清除波形 axis 设置坐标轴范围,可读比例等 title 给图形加标题 xlabel给x加标注Ylabel给y加标注Q1.3stem(n+11,u);axis(0 32 0 1.2);Q1.23n = 0:50;f= 0.08;phase = pi/2;A = 2.5;arg =2*pi*f*n - phase;x = A*cos(arg);stem(n,x);a
2、xis(0 50 -3 3);grid;正弦序列时间序号naxis;Q1.30sn是线性增加伴随着实指数缓慢衰减的图像加性噪声dn是均匀分布在-0.4和+0.4之间的随机序列Q1.31不能,因为d是列向量,s是行向量Q1.32x1是x的延时,x2和x相等,x3超前于xQ1.33产生图例说明Q2.1100;s1 = cos(2*pi*0.05*n);s2 = cos(2*pi*0.47*n);x = s1+s2;M = input(滤波器所需的长度=num = ones(1,M);y = filter(num,1,x)/M;subplot(2,2,1);plot(n,s1);axis(0,100
3、,-2,2);时间序列n信号#1subplot(2,2,2);plot(n,s2);信号#2subplot(2,2,3);plot(n,x);输入信号subplot(2,2,4);plot(n,y);输出信号Sn被离散时间系统抑制Q2.2 滤波器所需长度 = num = (-1).0:M-1;plot(n, s1);axis(0, 100, -2, 2); ylabel(信号 #1plot(n, s2); 时间序号n信号 #2plot(n, x);时间序号 nplot(n, y);显示的波形如下:改变LTI系统对输入的影响是,系统现在是一个高通滤波器。它通过高频输入组件s2来替代低频输入组件s
4、1.Q2.3s1 = cos(2*pi*0.04*n);s2 = cos(2*pi*0.6*n);Q2.19N=40;num=2.2403 2.4908 2.2403;den=1 -0.4 0.75;y=impz(num,den,N);stem(y);冲激响应Q2.21num=0.9 -0.45 0.35 0.002;den=1.0 0.71 -0.46 -0.62;x=1 zeros(1,N-1);y=filter(num,den,x);Q2.28h=3 2 1 -2 1 0 -4 0 3;x=1 -2 3 -4 3 2 1;y=conv(h,x);n=0:14;subplot(2,1,1)
5、;stem(n,y);用卷积得到的输出x1=x zeros(1,8);y1=filter(h,1,x1);subplot(2,1,2);stem(n,y1);)由滤波生成的输出Q3.1原始序列是:Pause:暂停命令Q3.2w= -4*pi:8*pi/511:4*pi;num=2 1;den=1 -0.6;h=freqz(num,den,w);subplot(2,1,1)plot(w/pi,real(h);gridH(ejomega的实部omega/pisubplot(2,1,2)plot(w/pi,imag(h);H(ejomega的虚部pauseplot(w/pi,abs(h);|H(ej
6、omega|幅度谱plot(w/pi,angle(h);相位谱argH(ejomega以弧度为单位的相位是w的周期。周期2 实部是2为周期偶对称的虚部是2为周期奇对称的幅度是2为周期偶对称的相位是2为周期奇对称的Q3.4num=1 3 5 7 9 11 13 15 17;den=1;实验二:离散傅里叶变换和z变换 实验主要内容和要求(对应实验指导书3.5和3.6节): (1)DFT计算、常见性质的验证、用DFT实现快速卷积(应用于简单的含噪信号滤波); (2)实现z变换和逆z变换,(用于:根据差分方程求系统的传递函数,进一步求冲激响应、零极点图)。 具体包括 DFT:Q3.23 DFT性质:
7、圆周移位子函数(Q3.26、Q3.27) 圆周卷积子函数(Q3.28、Q3.29 ) 圆周移位(Q3.3035) 圆周卷积(Q3.3640) Z变换:Q3.46、Q3.47、Q3.48 逆Z变换:Q3.50、Q3.51N=200;L=256;nn=0:N-1;kk=0:L-1;xR=0.1*(1:100) zeros(1,N-100);xl=zeros(1,N);x=xR+i*xl;XF=fft(x,L);subplot(3,2,1);plot(nn,xR);实xnsubplot(3,2,2);plot(nn,xl);虚xnsubplot(3,2,3);plot(kk,real(XF);实xk
8、频率指数ksubplot(3,2,4);plot(kk,imag(XF);虚xkxx=ifft(XF,L);subplot(3,2,5);plot(kk,real(xx);IDFTxk实部subplot(3,2,6);plot(kk,imag(xx);IDFTxk虚部Q3.26在函数circshift中,命令rem的作用是什么?R = rem(X,Y)求余数函数Q3.27解释函数circshift怎样实现圆周移位运算。输入序列x是循环左移M位。如果M 0,那么circshift删除左边的元素向量x,并且附加他们到剩下的元素右边来获得循环转移序列。如果如果M 0,然后circshift首先补充的
9、x的长度,最右边的长度(x)- m样品从x中移走并且附加在剩下的M样本右边来得到循环转移序列。Q3.28在函数circshift中,运算符=的作用是什么?如果A和B不相等返回值1如果A和B相等返回值0Q3.29解释函数circonv怎样实现圆周卷积运算。函数circonv操作如下:输入的是两个相等长度为L的两个向量x1和x2.,为了理解circonv是如何工作的,从x2的周期延拓角度来考虑很有用。让x2p作为x2的无限长的周期延拓。从概念上讲,常规时间反转x2p并且让x2tr 通过x2p的时间反转等于元素1。输出向量y元素1到L是通过x1和一个长度L的通过循环右移一个时间反转序列x2tr得到的
10、序列sh之间的内积来获得的。对于输出样例yn,1nL、正确的循环移位是n - 1点。Q3.30M=6;a=0 1 2 3 4 5 6 7 8 9;b=circshift(a,M);L=length(a)-1;L;stem(n,a);axis(0,L,min(a),max(a);原序列anstem(n,b);通过循环移位得到的序列,num2str(M),样本bn决定时移的数量的部分是M如果时移的数量大于序列长度,实际实现的循环时移是rem(M,length(a)点左移,相当于循环移动的M点(不止一次),也相当于通过M点周期延拓的左移。Q3.31序列的长度是10,并且M = 12。这可能被解释为一
11、个12点的循环左移(不止一次),作为一个2点循环左移,或者作为一个2的线性左移,或者序列的12点周期延拓。Q3.32& Q3.33.程序:x = 0 2 4 6 8 10 12 14 16;N = length(x)-1; n = 0:N;y = circshift(x,5);XF = fft(x);YF = fft(y);stem(n,abs(XF);原序列的DFT的幅度频率序号 k|Xk|stem(n,abs(YF);圆周位移后序列的DFT幅度|Yk|stem(n,angle(XF);arg(Xk)stem(n,angle(YF);圆周位移后序列的DFT相位arg(Yk)序列的长度N =
12、8并且时移是五个样品提前转移到左边。相位是。Q3.34修改M=2Q3.35序列为长度14,结果图如下:序列长度为16,上述程序结果图如下:Q3.36g1 = 1 2 3 4 5 6; g2 = 1 -2 3 3 -2 1;ycir = cconv(g1,g2);disp(循环卷积图像 = disp(ycir)G1 = fft(g1); G2 = fft(g2);yc = real(ifft(G1.*G2);DFT变换乘积的IDFT变换的图像 = disp(yc)循环卷积图像 = Columns 1 through 10 1.0000 0 2.0000 7.0000 10.0000 14.000
13、0 11.0000 28.0000 12.0000 -7.0000 Column 11 6.0000DFT变换乘积的IDFT变换的图像 = 12 28 14 0 16 14Q3.37g1 = 1 2 3 4; g2 = 1 -2 3 3; 1.0000 0.0000 2.0000 7.0000 7.0000 21.0000 12.0000 8 21 14 7g1 = 1 2; g2 = 1 -2; 1.0000 -0.0000 -4.0000 -3 0Q3.38g1 = 1 2 3 4 5;g2 = 2 2 0 1 1;g1e = g1 zeros(1,length(g2)-1);g2e =
14、g2 zeros(1,length(g1)-1);ylin = cconv(g1e,g2e);通过圆周卷积的线性卷积 = disp(ylin);y = conv(g1, g2);直接线性卷积 = disp(y)通过圆周卷积的线性卷积 = 2.0000 6.0000 10.0000 15.0000 21.0000 15.0000 7.0000 9.0000 5.0000 0.0000 Columns 11 through 17 0.0000 0.0000 0.0000 0 0 0.0000 -0.0000直接线性卷积 = 2 6 10 15 21 15 7 9 5观察可得: 零填充适当的长度确实
15、可以实现用循环卷积实现线性卷积。Q3.39g1 = 1 2 3;g2 = 2 2 0; 2.0000 6.0000 10.0000 6.0000 0 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2 6 10 6 0g2 = 2 2; 2.0000 6.0000 4.0000 0 0.0000 2 6 4Q3.40G1EF = fft(g1e);G2EF = fft(g2e);ylin = real(ifft(G1EF.*G2EF);通过DFT的线性卷积 = 通过DFT的线性卷积 = 2.0000 6.0000 10.0000 15.0000 21.0000 15.0000 7.0000 9.0000 5.0000Q3.46w = 0:pi/51:pi;num = 2 5 9 5 3;den =
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