欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页

数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析

程序员文章站 2022-07-14 21:37:58
...

1.实验目的

(1)熟悉离散时间信号的产生与基本运算
(2)熟悉离散时间系统的时域特性
(3)利用卷积方法观察分析系统的时域特性

2.实验原理

(1)典型离散时间信号
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
(2)序列的基本运算
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
(3)线性卷积
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
(4)我们主要研究的线性时不变离散时间系统用形如
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析

3.实验内容

(1)利用Matlab产生典型离散时间信号,并绘制其图形。
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
(2)应用Matlab计算两有限长序列的线性卷积。
(3)用差分方程描述的因果线性时不变离散时间系统为
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
(4)若输入信号为
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
(5)心电(脉搏、脑电)信号的载入,并绘制其时域波形。

4.实验报告要求

(1)在实验报告中简述实验目的和实验原理要点。
(2)在实验报告中附上实验过程记录的各个信号的时域波形,分析所得到的结果图形,说明各个信号的参数变化对其时域特性的影响。
(3)总结实验中的主要结论。

Matlab程序1_a:

Problem1_a
clear
N=input('Type in the length of sequence=');%% 输入一个N
n=-(N-1):1:N-1;
x1=[zeros(1,N-1),1,zeros(1,N-1)];%%zeros()零矩阵
stem(n,x1);%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('Time index n');
ylabel('Amplitude');
title('unit sample sequence LEI');

运行结果1_a:

数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析

Matlab程序1_b:

Problem1_b
clear
N=input('Type in the length of sequence=');%% 输入一个N
n=-(N-1):1:N-1;
x1=[ones(1,N-1),0,ones(1,N-1)];%%ones()1矩阵
stem(n,x1);%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('Time index n');
ylabel('Amplitude');
title('unit step sequence LEI');

运行结果1_b:

数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析

Matlab程序1_c:

Problem1_c
clear
N=input('Type in the length of sequence=');%% 输入一个N
n=0:1:N-1;
x1=sin(pi/6*n);%%sin(pi/6)
stem(n,x1);%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('Time index n');
ylabel('Amplitude');
title('sinusoidal sequence LEI');

运行结果1_c:

数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析

Matlab程序2:

Problem2
x=[0 1 2 3 4 5];%%任意有限序列
y=[5 4 3 2 1 0];
z=conv(x,y)%%计算线性卷积
stem(y)

运行结果2:

数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析

Matlab程序3:

Problem3
N=41;
a=[0.9,-0.45,0.35,0.002];
b=[1,0.71,-0.46,-0.62];
x1=[1 zeros(1,N-1)];%%ones()1矩阵
x2=ones(1,N);%%ones()1矩阵
k=0:1:N-1;
h=filter(a,b,x1);%%实现差分方程的仿真
y=filter(a,b,x2);
subplot(2,1,1);
stem(k,h,'.');%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('n');
ylabel('unit sample sequence');
title('Made by LEI');
subplot(2,1,2);
stem(k,y,'.');%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('n');ylabel('unit step sequence');grid on;
Problem4
n=40;
k=0:1:n-1;
num=[0.9 -0.45 0.35 0.002];
den=[1 0.71 -0.46 -0.62];
y1=impz(num,den,n);%%系统的冲激响应
x=[ones(1,n)];
y2=filter(num,den,x);%%实现差分方程的仿真
figure(1)
subplot(211)
stem(k,y1);%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');
title('unit sample response LEI');
subplot(212)
stem(k,y2);%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');
title('unit step response LEI');
x1=[1 2 0 -0.5];
y=conv(y1,x1)   %%计算卷积
figure(2)
stem(y)%%绘制火柴梗,产生离散信号
xlabel('Time index n');ylabel('y[n]');
title('time domain waveform LEI');

运行结果3:

数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
数字信号仿真实验——实验一离散时间信号与系统的时域分析
本人能力有限,解释尚不清楚明了,如遇任何问题,大家可留言或私信。后续将程序文件打包上传,供大家学习使用。

本文希望对大家有帮助,当然上文若有不妥之处,欢迎指正。

分享决定高度,学习拉开差距