数字信号处理

实验报告

课程名称：信号与系统

实验类别：综合性□设计性□其他□实验项目：信号、系统及系统响应

专业班级：测控技术与仪器1301 班

姓名：学号：1304011 实验室号：信--205 实验组号：

实验时间：2015/12/12 批阅时间：

指导教师：成绩：

1.1实验目的及要求

1、加深对线时不变系统、时域卷积定理的理解。

2、熟悉时域离散系统的时域、频域特性。

要求复习线性时不变系统、线性卷积、时域卷积定理、离散系统时域、频域特性、DTFT 性质等内容。

1.2实验内容

1、线性时不变系统响应分析

2、离散时间系统的时域、频域特性分析

3、时域卷积定理验证

1.3实验步骤

双击桌面上的matlab图标，进入matlab。将Current Dictionary改成c:\matlab\dsp，在matlab命令窗(Command Window)中输入dsp1后回车，进入数字信号处理实验一。用鼠标双击要做的实验内容，进入相应实验。实验中会随着实验的进行弹出许多图形显示窗口，并在命令窗中给出新的实验提示！请及时切换到命令窗，根据屏幕提示进行实验。完成一项实验内容后，可输入close all命令，关闭打开的各图形窗口。

1、线性时不变系统响应分析

运行线性时不变系统响应分析程序，输入系统单位样值响应h(n)，激励序列x(n)，观察分析离散系统的输出y(n)。使激励序列x(n)有一延时，观察分析y(n)的变化。

实验报告中要求：

记录并分析以下2种情况的实验结果：

(1) h (n)* x (n) (2) h (n)* x (n-3)

其中：x (n)=R4(n)，h(n)=δ(n)+2δ(n-1)+2δ(n-2)+ δ(n-3)

实验中请按照提示输入各序列。MA TLAB中序列的输入由两部分组成：序列的非零样点（将序列值在方括号中逐个列出，各序列值间用空格或逗号隔开）；非零样点的起始序号。例如：

提示：注意线性卷积结果y(n)非零区间与x(n)、h(n)非零区间的关系。注意激励延时引起的输出变化。

2、离散时间系统的时域、频域特性分析

运行离散时间系统的时域、频域特性分析程序，输入系统函数描述，观察分析系统的幅

频特性、相频特性、零极点图、单位样值响应。

MATLAB 中系统函数描述方法：

若系统函数M

M N

N z

a z a a z

b z b b z H ------++++=11101110)( ，则当M =N 时，H(z)分子多项式系数描述向量B=],,[110-N b b b ，分母多项式系数描述向量A=],,[110-M a a a 。当M ≠N 时，给短

向量的尾部补零至两向量长度相等。

实验报告中要求记录并分析以下几种情况的实验结果（写出系统函数H(z)，H(z)分子、分母多项式系数描述向量B ，A,绘出系统的幅频、相频特性）。

(1)13

111

3

1

)(--=

-=

z z z z H B=[1,0], A=[1, -1/3]

(2)13

11131)(-+=+=z z z

z H B=[1,0], A=[1,1/3]

)4/1,2/1248101( 4

12112141)(21212

1

=-=-+-+-=----b b p z z z z z

H ，令例题

B=[1/4, -1/2, 1], A=[1, -1/2, 1/4])

3、时域卷积定理的验证

运行卷积定理的验证程序，输入h(n)， x(n)。 (1) 观察分析h(n)与x(n)的卷积输出y(n)。

(2) 分析比较幅度谱)()()(ω

ωωj j j e Y e H e X 与⨯。

(3)令输入x(n)有一个时移，观察)()()(ωω

ωj j j e Y e H e X 、

⨯以及y(n)有无变化，并分析为什么。

提示：DTFT 的时移特性。

实验报告中要求记录并分析以下几种情况的实验结果：

(1) h(n)* x (n) (2) h(n)* x (n+1) 其中： h(n)=δ(n+1)+2δ(n)+2δ(n-2)+ δ(n-3)，x(n)= R 5(n)

(p98例题8-22，分别令a 1=1/3,-1/3)

(3)

1.4思考题

1、简述线性卷积结果y(n)的非零区间与x(n)、h(n)非零区间的关系？激励x(n)延时时输

出如何变化？

2、简述系统函数零极点分布与系统幅频特性间的对应关系。

e(Y j 有无变化，并说明为什么？

3、y(n)=x(n)*h(n)，当输入x(n)有一时移时y(n)与)

实验报告要求：简述实验目的及实验原理，记录实验现象并对所得结果进行分析和解释，总结实验中的主要结论，简要回答思考题，写明班级、学号、姓名。

注本实验涉及以下程序：c:\matlab\dsp中的dsp1.m、xtxy.m、sptx.m、jjdl.m、yhfreqz.m

1、 线性时不变系统响应分析 (1) h (n)* x (n)

(2)h(n)*x(n-3)

2、 离散时间系统的时域、频域特性分析

(1)13

11

3

)(--=

-=

z z z z H

(2)1

3

1113

1)(-+=

+=

z z z z

H