《数字信号的处理》课后上机的题目.docx
《《数字信号的处理》课后上机的题目.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《数字信号的处理》课后上机的题目.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
《数字信号的处理》课后上机的题目
实验报告
第一章:
时域离散信号和时域离散系统
（1）y（n）=0.6y（n-1）-0.08y（n-2）+x（n）
（2）y（n）=0.7y（n-1）-0.1y（n-2）+2x（n）-x（n-2）
分别求出所描述的系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应.
解:
（可附程序）
（1）系统差分方程的系数向量为
B1=1,A1=[1,-0.6,0.08]
（2）系统差分方程的系数向量为
B2=[2,0,-1],A2=[1,-0.7,0.1]
调用MATLAB函数filter计算两个系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应的程序%B1=1;A1=[1,-0.6,0.08];
%设差分方程
（1）系数向量
B2=[2,0,-1];A2=[1,-0.7,0.1];
%设差分方程
（2）系数向量
%系统1
xn=[1,zeros（1,30）];
ys=0;
%xn=单位脉冲序列,长度N=31
xi=filtic（B1,A1,ys）;
%由初始条件计算等效初始条件输入序列xi
hn1=filter（B1,A1,xn,xi）;
%调用filter解差分方程,求系统输出信号hn1
n=0:
length（hn1）-1;
subplot（2,2,1）;stem（n,hn1,'.'）
title（'（a）系统1的系统单位脉冲响应'）;
xlabel（'n'）;ylabel（'h（n）'）
xn=ones（1,30）;
%xn=单位阶跃序列,长度N=31
sn1=filter（B1,A1,xn,xi）;
%调用filter解差分方程,求系统输出信号sn1
n=0:
length（sn1）-1;
subplot（2,2,2）;stem（n,sn1,'.'）
title（'（b）系统1的单位阶跃响应'）;
xlabel（'n'）;ylabel（'s（n）'）
%系统2
xn=[1,zeros（1,30）];
%xn=单位脉冲序列,长度N=31
xi=filtic（B2,A2,ys）;
%由初始条件计算等效初始条件输入序列xi
hn2=filter（B2,A2,xn,xi）;
%调用filter解差分方程,求系统输出信号hn2
n=0:
length（hn2）-1;
subplot（2,2,3）;stem（n,hn2,'.'）
title（'（a）系统2的系统单位脉冲响应'）;
xlabel（'n'）;ylabel（'h（n）'）
xn=ones（1,30）;
%xn=单位阶跃序列,长度N=31
sn2=filter（B2,A2,xn,xi）;
%调用filter解差分方程,求系统输出信号sn2
n=0:
length（sn2）-1;
subplot（2,2,4）;stem（n,sn2,'.'）
title（'（b）系统2的单位阶跃响应'）;
xlabel（'n'）;ylabel（'s（n）'）
（结果展示）:
第二章:
时域离散信号和系统的频域分析
*30.假设系统函数如下式:
试用MATLAB语言判断系统是否稳定.
解:
（可附程序）:
%调用roots函数求极点,并判断系统的稳定性
A=[3,-3.98,1.17,2.3418,-1.5147];
%H（z）的分母多项式系数
p=roots（A）%求H（z）的极点
pm=abs（p）;%求H（z）的极点的模
ifmax（pm）<1
disp（'系统因果稳定'）
else
disp（'系统因果不稳定'）
end
（结果展示）:
p=
-0.7486
0.6760
系统因果稳定
第三章:
离散傅里叶变换（DFT）
*24.给定两个序列:
={2,1,1,2},
={1,-1,-1,1}.
（1）直接在时域计算
与
的卷积;
（2）用DFT计算
与
的卷积,总结出DFT的时域卷积定理.
解:
（可附程序）
x1n=[2112];x2n=[1-1-11];
%时域直接计算卷积yn:
yn=conv（x1n,x2n）
%用DFT计算卷积y:
M1=length（x1n）;
M2=length（x2n）;
N=M1+M2-1;
X1k=fft（x1n,N）;%计算x1n的N点DFT
X2k=fft（x2n,N）;%计算x2n的N点DFT
Yck=X1k.*X2k;
y=ifft（Yck,N）
（结果展示）:
yn=
2-1-22-2-12
y=
第四章:
快速傅里叶变换（FFT）
*6.按照下面的IDFT算法编写MATLAB语言IFFT程序,其中的FFT局部不用写出清单,可调用fft函数.并分别对单位脉冲序列,矩形序列,三角序列和正弦序列进展FFT和IFFT,验证所编程序.
解:
（可附程序）
%调用fft函数计算IDFT
x1n=1;%输入单位脉冲序列x1n
x2n=[11111111];%输入矩形序列向量x2n
x3n=[12344321];%输入三角序列序列向量x3n
N=8;
X1k=fft（x1n,N）;%计算x1n的N点的DFT
X2k=fft（x2n,N）%计算x2n的N点的DFT
X3k=fft（x3n,N）%计算x3n的N点的DFT
x1n=ifft46（X1k,N）%调用ifft46函数计算X1k的IDFT
x2n=ifft46（X2k,N）%调用ifft46函数计算X2k的IDFT
x3n=ifft46（X3k,N）%调用ifft46函数计算X3k的IDFT
%按照所给算法公式计算IFFT
functionxn=ifft46（Xk,N）
Xk=conj（Xk）;%对Xk取复共轭
xn=conj（fft（Xk,N））/N;%按照所给算法公式计算
（结果展示）:
X1k=
11111111
X2k=
80000000
X3k=
Columns1through4
Columns5through8
x1n=
10000000
x2n=
11111111
x3n=
12344321
第五章:
时域离散系统的网络结构
在单位圆上采样六点,选择r=0.95,试画出它的频率采样结构,并在计算机上用DFT求出频率采样结构中的有关系数.
解:
（可附程序）
hn=[5,5,5,3,3,3];
r=0.95;
Hk=fft（hn,6）;
fork=1:
3
hk（k）=Hk（k）;Wk（k）=exp（-j*2*pi*（k-1）/6）;
end
H0=Hk
（1）
H3=Hk（4）
r0k=2*real（hk）
r1k=-2*real（r*hk.*Wk）
（结果展示）:
H0=
24
H3=
2
r0k=
4840
r1k=
-45.60003.80000
第六章:
无限脉冲响应数字滤波器的设计
*14.设计一个工作于采样频率80kHz的巴特沃斯低通数字滤波器,要求通带边界频率为4kHz,通带最大衰减为0.5dB,阻带边界频率为20kHz,阻带最小衰减为45dB.调用MATLAB工具箱函数buttord和butter设计,并显示数字滤波器系统函数H（z）的系数,绘制损耗函数和相频特性曲线.
解:
（可附程序）
Fs=80000;
T=1/Fs;
wp=2*pi*4000/Fs;
ws=2*pi*20000/Fs;
rp=0.5;rs=45;
[N,wc]=buttord（wp/pi,ws/pi,rp,rs）
[B,A]=butter（N,wc）
clf;
mpplot（B,A,rs）;
functionmpplot（B,A,rs）
ifnargin<3ymin=-80;elseymin=-rs-20;end;
[H,W]=freqz（B,A,1000）;
m=abs（H）;
p=angle（H）;
subplot（2,1,1）;
plot（W/pi,20*log10（m/max（m）））;gridon;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'幅度（dB）'）
axis（[0,1,ymin,5]）;
title（'低通滤波器幅频特性曲线'）
subplot（2,1,2）;
plot（W/pi,p/pi）;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'y_w（t）/\pi'）;gridon;
title（'滤除噪声后的信号波形'）
（结果展示）:
N=
4
wc=
B=
A=
升级会员 