實驗二離散時間系統的時域和頻域分析 學生

2022-03-28 06:37:19 字數 2205 閱讀 3330

相關matlab函式

1. 求解零狀態響應:filter()函式

y=filter(b,a,x) 由向量b和a組成的系統對輸入x進行濾波

2. 求解單位序列響應:impz()函式

(1)h=impz(b,a)

計算單位序列響應的序列值,取樣點個數由matlab自動選取

(2)h=impz(b,a,n)

計算指定範圍內(0: n-1)的單位序列響應的序列值

(3)impz(b,a)

繪製單位序列響應的時域波形

3. 求解頻率響應:freqz()函式

(1)[h,w]=freqz(b,a,n)

可得到n點頻率響應,這n個點均勻地分布在上半單位圓(即),並將這n點頻率記錄在w中,相應的頻率響應記錄在h中。n最好能取2的冪次方,如果預設,則n=512。

(2)[h,w]=freqz(b,a,n,'whole')

在之間均勻選取n個點計算頻率響應。

(3)[h,w]=freqz(b,a,n,fs)

fs為取樣頻率(以hz為單位),在0~fs/2頻率範圍內選取n個頻率點,計算相應的頻率響應。

(4)[h,w]=freqz(b,a,n,'whole',fs)

在0~fs之間均勻選取n個點計算頻率響應。

(5)freqz(b,a)

可以直接得到系統的幅頻和相頻特性曲線。其中幅頻特性以分貝的形式給出,頻率特性曲線的橫軸採用的是歸一化頻率,即fs/2=1。

4. 系統函式的零極點圖的繪製:zplane(b,a)

實驗內容:

1. 已知某系統的系統函式為,,要求:(1)從理論上求解系統的單位衝激響應和零狀態響應,並根據求解結果用matlab繪製其時域波形;(2)試分別用matlab的impz()函式和filter()函式繪製系統的單位衝激響應和零狀態響應。

n=20;

n=0:n-1;

h=-7/4*(-0.6).^n+11/4*(0.2).^n;

yzs=-11/16*(0.2).^n-21/32*(-0.6).^n+75/32;

subplot(221)

stem(n,h,'.');title('理論計算的單位衝激響應');

subplot(222)

stem(n,yzs,'.');title('理論計算的零狀態響應');

b=[1 2];

a=[1 0.4 -0.12];

x=ones(1,n);

yzs1=filter(b,a,x);

subplot(224)

stem(n,yzs1,'.');title('系統的零狀態響應');

subplot(223)

y=impz(b,a,20);

stem(n,y,'.');title('系統的單位衝擊響應');

2. 已知某系統的系統函式為

(1)繪製其零極點圖

(2)用freqz()函式繪出該系統的幅頻特性曲線和相頻特性曲線,並說明該系統的作用。

b=[1];

a=[1 -0.5];

subplot(221)

zplane(b,a);title('系統的零極點分布');

n=(0:50)*pi/50;

[h,w]=freqz(b,a,n);

subplot(223)

plot(w/pi,abs(h));title('幅頻特性曲線');

subplot(224)

plot(w/pi,angle(h));title('相頻特性曲線');

3. 已知某系統的差分方程為,其中,,,設輸入訊號為,繪出該系統的幅頻特性曲線和相頻特性曲線,以及系統的輸入訊號和響應,並說明該系統的效能。

b=[1 -1.1 0.6];

a=[0.6 -1.1 1];

n=(0:50)*pi/50;

[h,w]=freqz(b,a,n);

subplot(221)

plot(w/pi,abs(h));title('幅頻特性曲線');

subplot(222)

plot(w/pi,angle(h));title('相頻特性曲線');

n=0:20;

x=sin(0.1*pi*n);

subplot(223)

plot(n,x);title('輸入訊號');

y=impz(b,a,21);

subplot(224)

stem(n,y,'.');title('衝擊響應');

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