Matlab实验:离散时间系统分析与MATLAB仿真实例
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更新于2024-09-16
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本篇文档是关于数字信号处理实验的详细介绍,主要使用MATLAB软件进行分析和仿真。实验旨在帮助学生理解和掌握离散时间系统的运算处理过程,以及利用MATLAB进行相关的数学模型构建和仿真。
1. 实验目的:
- 学习如何在MATLAB中分析离散时间系统对输入信号的操作,如线性变换和滤波。
- 熟练运用MATLAB进行离散时间系统的仿真实验,包括简单的系统设计和复杂滤波器的实现。
- 掌握离散时间系统的时域分析方法,如计算冲击响应和阶跃响应,以及卷积操作。
2. 实验内容:
- 完成第二章中涉及的离散时间系统理论题目,通过实际编程来巩固理论知识。
- 通过MATLAB程序实现一个M点滑动平均滤波器,观察其对输入信号的影响。
- 研究因果系统的线性特性和系统函数,包括零极点图的绘制。
- 通过`filter`函数计算和可视化线性时不变离散时间系统的响应。
- 计算并理解两个离散时间序列的卷积结果,直观展示信号的交互作用。
3. 主要算法与程序示例:
- Q2.1 介绍了一个基础的滤波器设计,通过`filter`函数,设置滤波器系数num(线性相位滤波器)和den(单位冲激响应),然后对输入信号x进行滤波得到输出y。图形显示了输入信号s1和s2以及它们的叠加信号x,经过滤波后的信号y。
- Q2.2 要求修改滤波器的系数,将滤波器变为低通滤波器,即num=[0.5 -0.5],den=[1],输出信号y也随之改变。
- Q2.3 提供了进一步的灵活性,让学生改变输入信号的参数(如M,s1,s2)并重复实验,以探究不同参数对系统行为的影响。
- Q2.7 实现了一个加权信号的处理,构建了包含两个正弦信号的输入x,并应用给定的系统函数(num和den),计算加权后信号y1, y2以及最终输出yt,同时展示了误差信号yt和原始输入信号的对比。
通过这些实验,学生不仅可以加深对数字信号处理原理的理解,还能提升MATLAB编程技能,熟练运用工具进行信号处理的模拟和分析。
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jennyhaili
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