数字信号处理实验二()

实验二离散时间系统的时域分析

实验室名称：实验时间：

姓名：学号：专业：指导教师：

四、实验原理

1.离散时间系统中信号运算方法和基本性质；

2.离散时间系统的MATLAB表示和基本运算；

3. MATLAB处理离散时间系统的方法。

五、实验步骤

1.根据实验题目要求进行分析；

2. 运用所学知识用MATLAB编程实现题目要求；

3. 对结果进行分析总结。

六、实验记录（数据、图表、波形、程序等）

Q2.1 程序代码：

%产生输入信号

n = 0:100;

s1 = cos(2*pi*0.05*n); %一个低频正弦

s2 = cos(2*pi*0.47*n); %一个高频正弦

x = s1+s2;

%滑动平均滤波器的实现

M = input('Desired length of the filter = ');

num = ones(1,M);

y = filter(num,1,x)/M;

clf;

%显示输入和输出信号

subplot(2,2,1);

plot(n, s1);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Signal #1');

subplot(2,2,2);

plot(n, s2);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Signal #2');

subplot(2,2,3);

plot(n, x);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Input Signal');

subplot(2,2,4);

plot(n, y);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Output Signal'); axis;

显示结果：

Q2.2 代码（将输出信号的代码做出修改，其余代码与Q2.1相同）：n=0:100;

s1=cos(2*pi*0.05*n);

s2=cos(2*pi*0.47*n);

x=s1+s2;

M=input(' Desired length of the filter = ');

num=(-1).^[0:M-1];

y=filter(num,1,x)/M;

clf;

%显示输入和输出信号

subplot(2,2,1);

plot(n, s1);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Signal #1');

subplot(2,2,2);

plot(n, s2);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Signal #2');

subplot(2,2,3);

plot(n, x);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Input Signal');

subplot(2,2,4);

plot(n, y);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('Output Signal');

axis;

显示结果：

Q2.4 程序代码：

%构造长度为101、最低频率为0、最高频率为0.5的扫频正弦信号n = 0:100;

a = pi/2/100;

b = 0;

arg = a*n.*n + b*n;

x = cos(arg);

M = input('Desired length of the filter = ');

num = ones(1,M);

y = filter(num,1,x)/M;

clf;

subplot(2,1,1);

plot(n,x);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude');

title('扫频正弦信号');

subplot(2,1,2);

plot(n, y);

axis([0, 100, -2, 2]);

xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('滤波后的输出信号');

显示结果：

Q2.7 程序代码：

% 生成输入序列

clf;

n = 0:40;

a = 2;

b = -3;

x1 = cos(2*pi*0.1*n);

x2 = cos(2*pi*0.4*n);

x = a*x1 + b*x2;

num = [2.2403 2.4908 2.2403];

den = [1 -0.4 0.75];

ic = [0 0]; % 设置零初始条件

y1 = filter(num,den,x1,ic); % 计算输出 y1[n] y2 = filter(num,den,x2,ic); % 计算输出 y2[n] y = filter(num,den,x,ic); %计算输出 y[n]

yt = a*y1 + b*y2;

d = y - yt; % 计算差值输出 d[n]

% 画出输出和差信号

subplot(3,1,1)

stem(n,y);

ylabel('振幅');