《数字信号处理实验报告一：系统响应.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字信号处理实验报告一：系统响应.docx（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、梧州学院实验报告实验课程：数字信号处理实验名称：信号与系统实验室实验时间：2021年12月1日实验设备：装有matlab的电脑实验目的：掌握求系统响应的方法、掌握时域离散系统的时域特性实验内容：一、实验原理与方法：在时域中，描写系统特性的方法是差分方程和单位脉冲响应，在频域可以用系 统函数描述系统特性。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求 出系统对于该输入信号的响应。最简单的方法是采用MATLA语言的工具箱函数 filter函数。也可以用MATLAB语言的工具箱函数conv函数计算输入信号和系统 的单位脉冲响应的线性卷积，求出系统的响应。系统的时域特性指的是系统的线性时不变性质
2、、因果性和稳定性。重点分析实 验系统的稳定性，包括观察系统的暂态响应和稳定响应。系统的稳定性是指对任意有届的输入信号，系统都能得到有界的系统响应。或 者系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。系统的稳定性由其差分方程的系数决 定。判断系统的稳定性，还可以根据系统函数的极点是否在单位圆内来判断系统是 否稳定。当系统函数的极点都在单位圆内时，系统函数的时域的傅里叶变换存在， 即满足傅里叶变换的条件，那么系统稳定，反之，当系统函数的极点不在单位圆内 时，那么系统就不稳定。实际中检查系统是否稳定，可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列， 如果系统的输出趋近一个常数（包括零），就可以断定系统是稳定的1
3、。系统的稳态 输出是指当n时，系统的输出。如果系统稳定，信号加入系统后，系统输出的开始 一段称为暂态效应，随n的加大，幅度趋于稳定，达到稳态输出。二、实验内容及步骤：1、编制程序，包括产生输入信号、单位脉冲响应序列的子程序，以及用filter函 数或conv函数求解系统输出响应的主程序。给定一个低通滤波器的差分方程y (n) =0. 05x (n) +0. 05x (n-l)+0. 9y (n-1)输入信号x 1 (n)=Rr (n), x2 (n) =u (n)1)分别求出xl(n)=R(n),x2(n)=u(n)的系统响应，并画出其波形。2)求出系统的单位脉冲响应，画出其波形。2、给定系统
4、的单位脉冲响应为hl (n)= Rio(n)h2(n)=6 (n)+2. 5 5 (n-l)+ 2.5 6 (n-2) + 6 (n-3)用线性卷积法求xl(n)=R,(n)分别对系统hl(n)和h2(n)的输出响应，并画出波形。三、实验程序及波形图：实验1-1%内容一:调用filter解差分方程，由系统对u(n)的响应判断稳定性程序：close all;clear all;A=l,-0. 9;%差分方程系数AB二0.05, 0.05; %差分方程系数Bxln=l 1111111 zeros(1,50); %产生信号xl (n)=R8(n)x2n=ones (1, 128) ; %产生信号x2
5、(n)=u(n)hn=impz (B, A, 58) ; %求系统单位脉冲响应h (n)subplot (2, 2, 1);y= h(n);stem(hn, y) ; %调用函数tsteni绘图title(a)系统单位脉冲响应h (n);box onyln=fi Iter (B, A, xln) ; %求系统对xl (n)的响应yl (n)subplot (2, 2, 2);y=yl (n);stem(yln, y) ;%调用函数tstem绘图title。(b)系统对R8(n)的响应 yl(n);box ony2n=filter (B, A, x2n) ; %求系统对x2 (n)的响应y2 (
6、n) subplot (2, 2, 4);y=y2 (n);stem(y2n, y) ; %调用函数tstem绘图title。(c)系统对 u(n)的响应 y2(n );box on波形图:实验1-2%内容2:调用conv函数计算卷积程序：close all;clear al 1;xln=l 1111111; %产生信号xl (n)=R8(n) hln=ones(l, 10) zeros(1, 10);h2n=l 2. 5 2. 5 1 zeros (1, 10);y21n=conv(hln, xln) ;%调用conv函数y22n=conv(h2n, xln) ;%调用conv函数figur
7、e (2)subplot (2, 2, 1);y=，hl (n);stem(hln, * y*) ;%调用函数tstem绘图title，(d)系统单位脉冲响应hl (n);box onsubplot (2, 2, 2);y- y21 (n);stem(y21n, y) ;%调用函数tstem绘图title。(f)hl(n)与R8(n)的卷积y21(n ); box onsubplot (2, 2, 4);产y22(n) ;stem(y22n, y);titleC (g)h2(n)与R8(n)的卷积y22(n);box on波形图:1am与月酊6忸/ I I I I I I I I I L,0510000000002S实验总结：通过本次实验我重温了 MATLAB该软件也学会了 filter函数和conv函数的用法以 及求系统响应可以由差分方程、单位脉冲响应或系统函数求系统对于该输入信号的 响应，可以用filter函数，也可以用conv函数计算输入信号和系统的单位脉冲响应 的线性卷积，求出系统的响应。学到了可以通过ones函数 ones (1, 8)来表示 8个1。要检验系统稳定性，需在输入端加入阶跃序列，观测输出波形，如果波形 稳定，则系统稳定，反之则不稳定。