離散時(shí)間系統(tǒng)時(shí)域特性分析實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告(信號(hào)及系統(tǒng))

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 離散時(shí)間系統(tǒng)時(shí)域特性分析實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告(信號(hào)及系統(tǒng)) 南昌大學(xué)試驗(yàn)報(bào)告(信號(hào)與系統(tǒng)) 學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：通信 試驗(yàn)類型：驗(yàn)證綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新試驗(yàn)日期：2022.5.17 試驗(yàn)成績(jī)： 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域特性分析 一、試驗(yàn)工程名稱: 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域特性分析 二、試驗(yàn)?zāi)康模?線性時(shí)不變離散時(shí)間系統(tǒng)在時(shí)域中可以通過常系數(shù)線性差分方程來(lái)描述，沖激響應(yīng)序列可以刻畫其時(shí)域特性。本試驗(yàn)通過使用MATLAB函數(shù)研究離散時(shí)間 系統(tǒng)的時(shí)域特性，以加深對(duì)離散時(shí)間系統(tǒng)的差分方程、沖激響應(yīng)系統(tǒng)的線性和時(shí) 不變特性的理解。 三、試驗(yàn)基本原理 一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)是將輸入序列變換成輸出

2、序列的一種運(yùn)算。若以T表示這種運(yùn)算，則一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)可由圖1-1來(lái)表示，即 x(n) T y(n) 圖1-1離散時(shí)間系統(tǒng) 離散時(shí)間系統(tǒng)最重要的，最常用的是“線性時(shí)不變系統(tǒng)。 1.線性系統(tǒng) 4. 試驗(yàn)用matlab語(yǔ)言工具函數(shù)簡(jiǎn)介 （1）產(chǎn)生N個(gè)元素矢量函數(shù) x=zeros(1,N) (2)計(jì)算系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h(n)的兩種函數(shù) y=impz(b,a,N) 功能：計(jì)算系統(tǒng)的鼓舞響應(yīng)序列的前N個(gè)取樣點(diǎn) y=filter(b,a,x) 功能：系統(tǒng)對(duì)輸入進(jìn)行濾波，假如輸入為單位沖激序列（n），則輸出y即為系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h(n). 四、試驗(yàn)說明 例11產(chǎn)生一個(gè)N=100的單位沖激序列。 N=10

3、0; u=1 zeros(1,N-1); Stem(0:N-1,u) 例12 產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度為N=-100的單位階躍響應(yīng) N=100; s=ones(1,N); Stem(0:99,s); axis(0 100 0 2) 例13 產(chǎn)生一個(gè)正弦序列 n=0:40; f=0.1; phase=0; A=1.5; arg=2*pi*f*n-phase; x=A*cos(arg); stem(n,x); axis(0 40 -2 2); grid 例14 產(chǎn)生一個(gè)復(fù)指數(shù)序列 c=-(1/12)+(pi/6)*i; k=2; n=0:40; x=k*exp(c*n); subplot(2,1,1); st

4、em(n,imag(x); subplot(2,1,2); stem(n,imag(x); xlabel(時(shí)間序列n); ylabel(信號(hào)幅度); title(虛部); 例15 假設(shè)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),輸入三個(gè)不同的序列x1(n),x2(n)和x9n)=ax1(n)+bx2(n),求y1(n),y2(n)和y(n),并判斷此系統(tǒng)是否為線性系統(tǒng)。 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*x

5、2; num=2.2403 2.4908 2.2403; den=1 0.4 0.75; y1=filter(num,den,x1); y2=filter(num,den,x2); y=filter(num,den,x2); yt=a*y1+b*y2; subplot(2,1,1); stem(n,y); ylabel(信號(hào)幅度); subplot(2,1,2); stem(n,yt); ylabel(信號(hào)幅度); 由圖上可知，上下兩個(gè)圖完全一樣，即y(n)=Tax1(n)+bx2(n)=aTx1(n)+bTx2(n),所以此系統(tǒng)是個(gè)線性系統(tǒng)。注意上式中的T是算子。 例16 用MATLAB命令

6、y=impz(num,den,N) 計(jì)算因果系統(tǒng)線性時(shí)不變離散時(shí)間系統(tǒng)的沖激響應(yīng)的前N個(gè)樣本。系統(tǒng)仍采用前兩個(gè)例子的系統(tǒng)。 N=40; num=2.2403 2.4908 2.2403; den=1 0.4 0.75; y=impz(num,den,N); stem(y); xlabel(時(shí)間序列n); ylabel(信號(hào)幅度); title(沖激響應(yīng)); grid 四、試驗(yàn)步驟 試驗(yàn)內(nèi)容及要求 產(chǎn)生以下離散序列 （1） x(n)= 3sin 2022(n n n=0:20; a=3; arg=0.25*pi*n; x=a*sin(arg); stem(n,x); axis(0 20 -7/2

7、 7/2); grid （2）16 0,)()6.11.0(=+n e n x n j n=0:16; c=0.1+(1.6*pi)*i; x=exp(c*n); subplot(2,1,1); stem(n.real(x); ? Attempt to reference field of non-structure array. subplot(2,1,2); stem(n,imag(x); xlabel(時(shí)間序列); ylabel(信號(hào)幅度); title(虛部); 2.考慮如下差分方程的兩個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng)： 系統(tǒng)（1）：y(n) =0.5x(n)+0.27x(n-1)+0.77x(n-2)

8、 系統(tǒng)（2）：y(n) =0.45x(n)+0.45x(n-1)+0.46x(n-2) +0.53y(n-1)-0.46y(n-2)輸入x(n)=cos 2990),256 200cos()25620(+n n n 求：沖激響應(yīng)序列并畫出波形，判斷系統(tǒng)是否為線性時(shí)不變系統(tǒng)？ （1） n=0:299; x1=cos(20*pi*n/256); x2=cos(200*pi*n/256); x=x1+x2; num=0.5 0.27 0.77; den=1; y1=filter(num,den,x1); y2=filter(num,den,x2); y=filter(num,den,x); yt=y

9、1+y2; subplot(2,1,1); stem(n,y); ylabel(信號(hào)幅度); subplot(2,1,2); stem(n,yt); ylabel(信號(hào)幅度); 由圖上可知，上下兩個(gè)圖完全一樣，即y(n)=Tx1(n)+ x2(n)= Tx1(n)+ Tx2(n),所以此系統(tǒng)是個(gè)線性系統(tǒng)。注意上式中的T是算子。 沖激響應(yīng)的計(jì)算 n=299; num=0.5 0.27 0.77; den=1; y=impz(num,den,n); stem(y); xlabel(時(shí)間序列); ylabel(沖激響應(yīng)); title(沖激響應(yīng));. grid （2） n=0:299; x1=cos

10、(20*pi*n/256); x2=cos(200*pi*n/256); x=x1+x2; num=0.45 0.53 0.45; den=1 -0.53 0.46; y1=filter(num,den,x1); y2=filter(num,den,x2); y=filter(num,den,x); yt=y1+y2; subplot(2,1,1); stem(n,y); ylabel(信號(hào)幅度); subplot(2,1,2); stem(n,yt); ylabel(信號(hào)幅度); 由圖上可知，上下兩個(gè)圖完全一樣，即y(n)=Tx1(n)+ x2(n)= Tx1(n)+ Tx2(n),所以此系統(tǒng)是個(gè)線性系統(tǒng)。注意上式中的T是算子。 沖激響應(yīng)的計(jì)算 n=299; num=0.45 0.5 0.45; den=1 -0.53 0.46; y=impz(num,den,n); s