用matlab绘制差分方程Z变换.doc
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1、_数字信号处理(一) 实验目的 使用ztrans,iztrans函数分别求出离散时间信号的Z变换和Z反变换的结果,并用pretty函数进行结果美化。编写函数时养成良好的注释习惯,有利于对函数的理解。复习MATLAB的基本应用,如:help,可以帮助查询相关的函数的使用方法,巩固理论知识中的离散时间信号的传递函数与二次项式之间的转换,以及使用zplane函数画出相关系统的零极点分布图,根据零极点的分布情况估计系统的滤波特性。(二) 程序的运行与截图实验项目一Z变换(1)求 Z变换clear all;close all;clc;syms nf=0.5n+(1/3)n; %定义离散信号F=ztran
2、s(f) %z变换pretty(F);运算结果F(2) Z变换clear all;close all;clc;syms nf=n4; %定义离散信号 F=ztrans(f) %Z变换pretty(F)运算结果(3) Z变换clear all;close all;clc;syms a b nf = sin(a*n+b) %定义离散信号F=ztrans(f) %Z变换pretty(F)运算结果实验项目二Z反变换(1) Z反变换clear all;close all;clc;syms k zFz=2*z/(z-2)2; %定义Z反变换表达式fk=iztrans(Fz,k) %Z反变换pretty(f
3、k); 运算结果(2) Z反变换clear all;close all;clc;syms k zFz=z*(z-1)/(z2+2*z+1); %定义Z反变换表达式fk=iztrans(Fz,k) %Z反变换pretty(fk);运算结果f(3) Z反变换clear all;close all;clc;syms k z wFz=(1+z(-1)/(1-2*z-1*cos(w)+z-2); %定义Z反变换表达式fk=iztrans(Fz,k) %Z反变换pretty(fk);运算结果实验项目三各种模型之间的变换=(1)clear all;close all;clc;b=0 0 10 0;%分子的系
4、数数组a=1 -5 8 -4; %分母的系数数组zplane(b,a)% 使用zplane函数绘制如下系统的零极点分布图运算结果(2)clear all;close all;clc;b=0 0 10 0; %分子的系数数组a=1 -5 8 -4; %分母的系数数组r,p,c=residuez(b,a) %使用matlab中的residuez函数,将分解成为多个简单有理分式之和运算结果r = -15.0000 5.0000 10.0000p = 2.0000 2.0000 1.0000c = 0(3)clear all;close all;clc;b=0 0 10 0; %分子的系数数组a=1
5、-5 8 -4; %分母的系数数组z,p,k=tf2zp(b,a) %使用tf2zp求出系统函数的零、极点和增益运算结果z = 0p = 2.0000 2.0000 1.0000k =10(4)clear all;close all;clc;z=1;-3;%零点,列向量p=2; -4;%极点,列向量k=5; %增益b,a = zp2tf(z,p,k) %根据求出的零、极点和增益,然后自学使用zp2tf还原出 分子和分母的系数运算结果(5)clear all;close all;clc;b=0 0 10 0; %分子的系数数组a=1 -5 8 -4; %分母的系数数组sos,g=tf2sos(b
6、,a) %使用tf2sos将系统函数分解成一系列二阶子系统的级联形式运算结果sos = 0 1.0000 0 1.0000 -2.0000 0 0 1.0000 0 1.0000 -3.0000 2.0000g = 10(6)clear all;close all;clc;sos=0 1.0000 0 1.0000 -2.0000 0; 0 1.0000 0 1.0000 -3.0000 2.0000;g=10;%增益 b,a=sos2tf(sos,g) %根据求出的一系列二阶子系统,使用sos2tf还原出分子和分母的系数运算结果b = 0 0 10 0a = 1 -5 8 -4(7)clea
7、r all;close all;clc;b=0 0 10 0; %分子的系数数组a=1 -5 8 -4; %分母的系数数组n=(0:500)*pi/500; %在pi范围内取501个采样点h,w=freqz(b,a,n);%求系统的频率响应subplot(2,1,1),plot(n/pi,abs(h);grid %作系统的幅度频响图axis(0,1,1.1*min(abs(h),1.1*max(abs(h);ylabel(幅度);subplot(2,1,2),plot(n/pi,angle(h);grid %作系统的相位频响图axis(0,1,1.1*min(angle(h),1.1*max(
8、angle(h);ylabel(相位);xlabel(以pi为单位的频率);运行结果(1)clear all;close all;clc;b=0 1 1 1; %分子的系数数组a=1 2 2 2; %分母的系数数组zplane(b,a)% 使用zplane函数绘制如下系统的零极点分布图运行结果(2)clear all;close all;clc;b=0 1 1 1; %分子的系数数组a=1 2 2 2; %分母的系数数组r,p,k=residuez(b,a) %使用matlab中的residuez函数,将分解成为多个简单有理分式之和运行结果r = -0.4006 -0.0497 - 0.160
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