离散信号与系统的时域分析实验报告.pdfVIP

实验名称MATLAB对离散信号与系统的时域分析

实验目的：

1.了解离散信号信号的特点；

2.掌握离散信号表示的方法；

3.掌握离散信号的基本运算方法；

4.掌握离散系统响应求解方法；

5.熟悉Matlab相关函数的调用格式及作用。

实验原理：

1.常用信号的MATLAB实现及调用：

k

正弦序列f(k)=Acos(Ωk+φ)指数序列f(t)=Aeα

Matlab提供的stem函数可以绘制离散序列图，其调用形式为stem(x,y)

2.与连续系统类似，两个离散信号之间的基本运算包括相加、相乘、翻转、移位、倒相

等。

3.离散系统的响应

(1)Matlab提供的impz函数可以求解离散系统的冲击响应，其调用形式为

y=impz(b,a),式中：b、a分别为差分方程左、右端的系数向量。

(2)Matlab提供的stepz函数可以求解离散系统的阶跃响应，其调用形式为y=stepz

(b,a),式中：b、a分别为差分方程左、右端的系数向量。

(3)Matlab提供的filter函数可以求解离散系统响应，其调用形式为filter(b,a,f),

式中：b、a分别为差分方程左、右端的系数向量；f为包含输入序列非零值的行向量。

设备装有MATLAB7.0的计算机

实验内容:

1.利用Matlab实现f(k)=4e-(1/20)k+(π/5)jk绘出其实部和虚部图形

源程序如下：

clearall;

a=-(1/20)+(pi/5)*i;

k=4;

n=0:60;

x=k*exp(a*n);

subplot(2,1,1);

stem(n,real(x));

ylabel(幅值f(k));

title(实部);

subplot(2,1,2);

stem(n,imag(x));

xlabel(时间(k));

ylabel(幅值f(k));

title(虚部);运行结果见下图：

2．已知离散信号f1(k)=[-3,-2,-1,0,1,2,3]，f2(k)=[-2,-1,0,1,2]求f1(k)和f2(k)

求和和相乘的波形

源程序如下：

a1=[-3,-2,-1,0,1,2,3];

k1=-3:3;

a2=[-2,-1,0,1,2];

k2=-2:2;

k=min([k1,k2]):max([k1,k2]);

f1=zeros(1,length(k));

f2=zeros(1,length(k));

f1(find((k=min(k1))(k=max(k1))==1))=a1;

f2(find((k=min(k2))(k=max(k2))==1))=a2;

fa=f1+f2;

subplot(211);

stem(k,fa,filled);

title(相加);

fb=f1.*f2;

subplot(212);

stem(k,fb,filled);

title(相乘);

3.已知f1(k)=[1,3,3,3,5],f2(k)=[1,2,3,3,4]计算卷积f1(k)*f2(k)的波形

源程序如下：

f1=[1,3,3,3,5];

k1=0:4;

f2=[1,2,3,3,4];

k2=0:4;

f=conv(f1,f2);

subplot(3,1,1);

stem(k1,f1);

ylabel(f1(k));

subplot(3,1,2);

stem(k2,f2);

ylabel(f2(k));

subplot(3,1,3);

stem(0:length(f)-1,f);

xlabel(k);

ylabel(f(k));

实验总结：

通过实验可以看出利用Matlab得出的结果同计算的结果是相吻合的。Matlab可将

离散信号的计算更加形象化。通过对图形的变换和观察，我们要形成一个感性的认识，

更好把Matlab与信号系统结合起来。