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1、实验一实验一: 系统响应及系统稳定性系统响应及系统稳定性 %实验实验 1：系统响应及系统稳定性：系统响应及系统稳定性close all;clear all%=内容内容 1：调用：调用 filter 解差分方程，由系统对解差分方程，由系统对 u(n)的响应判断稳定性的响应判断稳定性=A=1,-0.9;B=0.05,0.05; %系统差分方程系数向量系统差分方程系数向量 B 和和 Ax1n=1 1 1 1 1 1 1 1 zeros(1,50); %产生信号产生信号 x1(n)=R8(n)x2n=ones(1,128); %产生信号产生信号 x2(n)=u(n)hn=impz(B,A,58); %
2、求系统单位脉冲响应求系统单位脉冲响应 h(n)subplot(2,2,1);y=h(n);tstem(hn,y); %调用函数调用函数 tstem 绘图绘图title(a) 系统单位脉冲响应系统单位脉冲响应 h(n);box ony1n=filter(B,A,x1n); %求系统对求系统对 x1(n)的响应的响应 y1(n)subplot(2,2,2);y=y1(n);tstem(y1n,y);title(b) 系统对系统对 R8(n)的响应的响应 y1(n);box ony2n=filter(B,A,x2n); %求系统对求系统对 x2(n)的响应的响应 y2(n)subplot(2,2,4
3、);y=y2(n);tstem(y2n,y);title(c) 系统对系统对 u(n)的响应的响应 y2(n);box on%=内容内容 2：调用：调用 conv 函数计算卷积函数计算卷积=x1n=1 1 1 1 1 1 1 1 ; %产生信号产生信号 x1(n)=R8(n)h1n=ones(1,10) zeros(1,10);h2n=1 2.5 2.5 1 zeros(1,10);y21n=conv(h1n,x1n);y22n=conv(h2n,x1n);figure(2)subplot(2,2,1);y=h1(n);tstem(h1n,y); %调用函数调用函数 tstem 绘图绘图tit
4、le(d) 系统单位脉冲响应系统单位脉冲响应 h1(n);box onsubplot(2,2,2);y=y21(n);tstem(y21n,y);title(e) h1(n)与与 R8(n)的卷积的卷积 y21(n);box onsubplot(2,2,3);y=h2(n);tstem(h2n,y); %调用函数调用函数 tstem 绘图绘图title(f) 系统单位脉冲响应系统单位脉冲响应 h2(n);box onsubplot(2,2,4);y=y22(n);tstem(y22n,y);title(g) h2(n)与与 R8(n)的卷积的卷积 y22(n);box on%=内容内容 3：谐
5、振器分析：谐振器分析=un=ones(1,256); %产生信号产生信号 u(n)n=0:255;xsin=sin(0.014*n)+sin(0.4*n); %产生正弦信号产生正弦信号A=1,-1.8237,0.9801;B=1/100.49,0,-1/100.49; %系统差分方程系数向量系统差分方程系数向量 B 和和 Ay31n=filter(B,A,un); %谐振器对谐振器对 u(n)的响应的响应 y31(n)y32n=filter(B,A,xsin); %谐振器对谐振器对 u(n)的响应的响应 y31(n)figure(3)subplot(2,1,1);y=y31(n);tstem(
6、y31n,y);title(h) 谐振器对谐振器对 u(n)的响应的响应 y31(n);box onsubplot(2,1,2);y=y32(n);tstem(y32n,y);title(i) 谐振器对正弦信号的响应谐振器对正弦信号的响应 y32(n);box ontstem 程序清单程序清单functionfunction tstem(xn,yn)tstem(xn,yn)% %时域序列绘图函数时域序列绘图函数% % xn:xn:信号数据序列，信号数据序列，yn:yn:绘图信号的纵坐标名称（字符串）绘图信号的纵坐标名称（字符串）n=0:length(xn)-1;n=0:length(xn)-1
7、;stem(n,xn,.);boxstem(n,xn,.);box ononxlabel(n);ylabel(yn);xlabel(n);ylabel(yn);axis(0,n(end),min(xn),1.2*max(xn)axis(0,n(end),min(xn),1.2*max(xn)实验二实验二 时域采样与频域采样时域采样与频域采样1 1 时域采样理论的验证程序清单时域采样理论的验证程序清单% 时域采样理论验证程序时域采样理论验证程序 exp2a.mTp=64/1000; %观察时间观察时间 Tp=64 微秒微秒%产生产生 M 长采样序列长采样序列 x(n)% Fs=1000;T=1/
8、Fs;Fs=1000;T=1/Fs;M=Tp*Fs;n=0:M-1;A=444.128;alph=pi*50*20.5;omega=pi*50*20.5;xnt=A*exp(-alph*n*T).*sin(omega*n*T);Xk=T*fft(xnt,M); %M 点点 FFTxnt)yn=xa(nT);subplot(3,2,1);tstem(xnt,yn);%调用自编绘图函数调用自编绘图函数 tstem 绘制序列图绘制序列图box on;title(a) Fs=1000Hz);k=0:M-1;fk=k/Tp;subplot(3,2,2);plot(fk,abs(Xk);title(a)
9、T*FTxa(nT),Fs=1000Hz);xlabel(f(Hz);ylabel(幅度幅度);axis(0,Fs,0,1.2*max(abs(Xk)%=% Fs=300Hz 和和 Fs=200Hz 的程序与上面的程序与上面 Fs=1000Hz 完全相同。完全相同。2 2 频域采样理论的验证程序清单频域采样理论的验证程序清单%频域采样理论验证程序频域采样理论验证程序 exp2b.mM=27;N=32;n=0:M;%产生产生 M 长三角波序列长三角波序列 x(n)xa=0:floor(M/2); xb= ceil(M/2)-1:-1:0; xn=xa,xb;Xk=fft(xn,1024);%10
10、24 点点 FFTx(n), 近似序列近似序列 x(n)的的 TFX32k=fft(xn,32);%32 点点 FFTx(n)x32n=ifft(X32k);%32 点点 IFFTX32(k)得到得到 x32(n)X16k=X32k(1:2:N);%隔点抽取隔点抽取 X32k 得到得到 X16(K)x16n=ifft(X16k,N/2);%16 点点 IFFTX16(k)得到得到 x16(n)subplot(3,2,2);stem(n,xn,.);box ontitle(b) 三角波序列三角波序列 x(n);xlabel(n);ylabel(x(n);axis(0,32,0,20)k=0:10
11、23;wk=2*k/1024; %subplot(3,2,1);plot(wk,abs(Xk);title(a)FTx(n);xlabel(omega/pi);ylabel(|X(ejomega)|);axis(0,1,0,200)k=0:N/2-1;subplot(3,2,3);stem(k,abs(X16k),.);box ontitle(c) 16 点频域采样点频域采样);xlabel(k);ylabel(|X_1_6(k)|);axis(0,8,0,200)n1=0:N/2-1;subplot(3,2,4);stem(n1,x16n,.);box ontitle(d) 16 点点 ID
12、FTX_1_6(k);xlabel(n);ylabel(x_1_6(n);axis(0,32,0,20)k=0:N-1;subplot(3,2,5);stem(k,abs(X32k),.);box ontitle(e) 32 点频域采样点频域采样);xlabel(k);ylabel(|X_3_2(k)|);axis(0,16,0,200)n1=0:N-1;subplot(3,2,6);stem(n1,x32n,.);box ontitle(f) 32 点点 IDFTX_3_2(k);xlabel(n);ylabel(x_3_2(n);axis(0,32,0,20)实验三：用实验三：用 FFT
13、对信号作频谱分析对信号作频谱分析% 用用 FFT 对信号作频谱分析对信号作频谱分析clear all;close all%实验内容实验内容(1)=x1n=ones(1,4); %产生序列向量产生序列向量 x1(n)=R4(n)M=8;xa=1:(M/2); xb=(M/2):-1:1; x2n=xa,xb; %产生长度为产生长度为 8 的三角波序列的三角波序列 x2(n)x3n=xb,xa;X1k8=fft(x1n,8); %计算计算 x1n 的的 8 点点 DFTX1k16=fft(x1n,16); %计算计算 x1n 的的 16 点点 DFTX2k8=fft(x2n,8); %计算计算 x
14、2n 的的 8 点点 DFTX2k16=fft(x2n,16); %计算计算 x2n 的的 16 点点 DFTX3k8=fft(x3n,8); %计算计算 x3n 的的 8 点点 DFTX3k16=fft(x3n,16); %计算计算 x3n 的的 16 点点 DFT%以下绘制幅频特性曲线以下绘制幅频特性曲线subplot(2,2,1);mstem(X1k8); %绘制绘制 8 点点 DFT 的幅频特性图的幅频特性图title(1a) 8 点点 DFTx_1(n);xlabel(/);ylabel(幅度幅度);axis(0,2,0,1.2*max(abs(X1k8)subplot(2,2,3)
15、;mstem(X1k16); %绘制绘制 16 点点 DFT 的幅频特性图的幅频特性图title(1b)16 点点 DFTx_1(n);xlabel(/);ylabel(幅度幅度);axis(0,2,0,1.2*max(abs(X1k16)figure(2)subplot(2,2,1);mstem(X2k8); %绘制绘制 8 点点 DFT 的幅频特性图的幅频特性图title(2a) 8 点点 DFTx_2(n);xlabel(/);ylabel(幅度幅度);axis(0,2,0,1.2*max(abs(X2k8)subplot(2,2,2);mstem(X2k16); %绘制绘制 16 点点 DFT 的幅频特性图的幅频特性图title(2b)16
