实验3-离散时间信号和系统分析

实验报告课程名称：信号分析与处理实验指导老师：年珩成绩：__________________实验名称：离散时间信号和系统分析实验类型：电学同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1、复习离散时间信号和系统的基本概念及其运算的实现。2、通过仿真实验，建立对典型的离散时间信号和系统的直观认识。二、实验内容和原理1．在n=[-15,15]之间产生离散时间信号othersnnnx0443)(2．产生复信号320)()8/(nenxnj1010)()3.01.0(nenxnj并画出它们的实部和虚部及幅值和相角。3．已知序列othersnnnnnx043312102)(分别画出x(n),x(n-3)和x(-n)。4．已知序列4,3,2,1,0;1,1,1,1,1][,3,2,1,0;4,3,2,1][knyknx,计算][][nynx并画出卷积结果。5．求离散时间系统][]3[]2[2]1[4][nxnynynyny的单位脉冲响应h[k]。6．求x(k)=cos(n)u(n)的Z变换；)2)(1(1)(zzzX的Z反变换。专业：电子信息工程姓名：俞杰草学号：3100103070日期：2012-5-25地点：西一装订线实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030707．求系统传递函数22121)(zzzzH零极点并画出零极点图；系统的单位脉冲响应h(n)和频率响应)(jeH三、操作方法和实验步骤1.【Matlab代码】：①单位阶跃函数序列：function[x,n]=step_seq(n0,n1,n2)%产生x(n)=u(n-n0)n=[n1:n2];x=[(n-n0)=0];②产生离散时间信号：n=[-15:15];s=(step_seq(-4,-15,15)-step_seq(5,-15,15)).*n*3;stem(n,s);xlabel('n');ylabel('x(n)');grid;2.【Matlab代码】：①信号一：n=[0:32];x=exp(j*pi/8*n);figure(1);stem(n,real(x));xlabel('n');ylabel('xreal');figure(2);stem(n,imag(x));xlabel('n');ylabel('ximag');figure(3);stem(n,abs(x));xlabel('n');ylabel('xmagnitude');figure(4);stem(n,angle(x));xlabel('n');ylabel('xphase');②信号二：n=[-10:10];x=exp((-0.1+0.3*j)*n);figure(1);装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：3100103070stem(n,real(x));xlabel('n');ylabel('xreal');figure(2);stem(n,imag(x));xlabel('n');ylabel('ximag');figure(3);stem(n,abs(x));xlabel('n');ylabel('xmagnitude');figure(4);stem(n,angle(x));xlabel('n');ylabel('xphase');3.【Matlab代码】：①x(n):n=[-15:15];figure(1);x0=2*delta(0,-15,15)+delta(2,-15,15)-delta(3,-15,15)+3*delta(4,-15,15);stem(n,x0);②x(n-3):n=[-15:15];figure(1);x0=2*delta(3,-15,15)+delta(5,-15,15)-delta(6,-15,15)+3*delta(7,-15,15);stem(n,x0);③x(-n):n=[-15:15];figure(1);x0=2*delta(0,-15,15)+delta(-2,-15,15)-delta(-3,-15,15)+3*delta(-4,-15,15);stem(n,x0);4.【Matlab代码】：x=[1,2,3,4];y=[1,1,1,1,1];z=conv(x,y);N=length(z);stem(0:N-1,z);5.【Matlab代码】：k=0:10;a=[1421];b=[1];h=impz(b,a,k);stem(k,h);装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030706.【Matlab代码】：①信号一：x=sym('cos(n)');X=ztrans(x)②信号二：x=sym('1/((1+z)*(2+z))');X=iztrans(x)7.【Matlab代码】：①零极点并画出零极点图:b=[2,1];a=[1,2,1];[r,p,k]=tf2zp(b,a)zplane(b,a)②系统的单位脉冲响应h(n)和频率响应：num=[0,2,1];den=[1,2,1];h=impz(num,den);figure(1);stem(h);zlabel('k');title('ImpulseRepone');[H,w]=freqz(num,den);figure(2);plot(w/pi,abs(H));xlabel('Frequency\omega');title('MagnitudeResponse');装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：3100103070四、实验数据记录和处理1.图像：2.图像：①信号一：1)实部：装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030702)虚部：3)模：装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030704)相角：②信号二：1)实部：装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030702)虚部：3)模：装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030704)相角：3.图像①x(n):装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：3100103070②x(n-3):③x(-n):装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030704.实验结果：x(k)={1,3,6,10,10,9,7,4;k=0,1,2,3,4,5,6,7}图像：5.图像：装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：31001030706.运行结果：①X=(z*(z-cos(1)))/(z^2-2*cos(1)*z+1)，即11cos2)1cos(2zzzzX②X=(-2)^n/2-(-1)^n+kroneckerDelta(n,0)/2，即)(21)1()2(2nXnn7.①运行结果：r=-0.5000p=-1-1k=2图像：装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：3100103070②运行结果：单位脉冲响应：频率响应：装订线P.实验名称：离散时间信号和系统分析姓名：俞杰草学号：3100103070四、实验体会及实验中存在的问题【实验体会】：1.通过这次实验，我进一步加深了对各类变换与反变换的认识，以及对利用matlab求解有了一个初步的认识。2.实验需要注意细节，尤其是编写程序时，一点细微的错误便会影响最终的结果。3.在平时需要加强自身训练，积累一定的知识。【实验问题】：1.plot函数和stem函数存在很大不同，若图像点是连续的，则适用于plot函数；而如果图像点是离散的，则适用于stem函数。2.求函数的单位冲击响应，除impz函数外，某些情况下filter函数同样适用。3.m文件在编写好后需要用语言(例如cdd:\USER)调用后才可以使用。4.实验代码需要加入一定的注释，便于二次的修改。装订线P.