數(shù)字信號處理實驗3:DTFT,頻率響應與系統(tǒng)函數(shù)

? 設計計算機程序狱杰,產生序列并計算序列的DTFT屹耐,繪制其幅頻特性和相頻特性曲線;根據(jù)系統(tǒng)的單位脈沖響應和差分方程畦浓,計算系統(tǒng)的頻率響應痹束,繪制系統(tǒng)頻率響應的幅頻特性和相頻特性曲線;根據(jù)系統(tǒng)的單位脈沖響應和差分方程讶请,計算系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)祷嘶、零極點分布;改變系統(tǒng)的零極點分布夺溢,觀察系統(tǒng)頻率響應的變化论巍。

? 圖太多啦,就不貼出來了风响,自己跑吧嘉汰。

%1.設置差分方程y(n)-0.8y(n-1) = x(n)

a = 0.8;

%初值y(-1)?=0

ys = 0;

N = 30;

xn1 = [1,zeros(1,N-1)];

n =[1:N];

%輸入序列xn2

xn2 =0.8.^n;

B = 1;A= [1, -0.8];

xi =filtic(B,A,ys);

%2.求解系統(tǒng)的單位脈沖相應和輸入序列的單位脈沖相應

yn1 =filter(B,A,xn1);

yn2 =filter(B,A,xn2);

n1 =0:length(yn1)-1;

n2 =0:length(yn2)-1;

subplot(3,2,1);stem(n1,yn1,'.');

title('系統(tǒng)單位脈沖響應');xlabel('n');ylabel('h(n)');

subplot(3,2,2);stem(n2,yn2,'.');

title('輸入序列響應(函數(shù)庫法)');xlabel('n');ylabel('s(n)');


%3.dtft

w = -2*pi:0.01:2*pi;

X = dtft(xn2, n, w);

subplot(3,2,3); plot(n, xn2);title('signal = 0.8^n');

subplot(3,2,4); plot(w, X); title('DTFT');

%4.幅頻相頻特性

X1 = abs(X)

X2 = angle(X)

subplot(3,2,5); plot(w,X1); title('幅頻特性');

subplot(3,2,6); plot(w,X2); title('相頻特性');



%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%根據(jù)系統(tǒng)


%H(Z)=Z/(Z-0.8)

num = [1];

den = [1,-0.8];

%響應分布

g = freqz(num,den,w);

figure;

g1 = abs(g)

g2 = angle(g)

subplot(3,1,1); plot(w,g1); title('幅頻特性');grid on;

subplot(3,1,2); plot(w,g2); title('相頻特性');grid on;

%零點極點分布

subplot(3,1,3);zplane(num,den);



%%%%%%%%%%%%%%%%改變零點極點的分布帶來的變化

w = -2*pi:0.01:2*pi;

%H(Z)=(Z-1)/(Z-0.8) 零點在單位圓上,谷值為0

num = [1,-1];

den = [1,-0.8];

%響應分布

g = freqz(num,den,w);

figure;

g1 = abs(g)

g2 = angle(g)

subplot(3,1,1); plot(w,g1); title('幅頻特性');grid on;

subplot(3,1,2); plot(w,g2); title('相頻特性');grid on;

%零點極點分布

subplot(3,1,3);zplane(num,den);


%H(Z)=(Z-0.7)/(Z-0.8) 1.零點越靠近單位圓,谷值越深

num = [1,-0.7];

den = [1,-0.8];

%響應分布

g = freqz(num,den,w);

figure;

g1 = abs(g)

g2 = angle(g)

subplot(3,1,1); plot(w,g1); title('幅頻特性');grid on;

subplot(3,1,2); plot(w,g2); title('相頻特性');grid on;

%零點極點分布

subplot(3,1,3);zplane(num,den);


%H(Z)=(Z-0.2)/(Z-0.8) 1.零點越靠近單位圓状勤,谷值越深

num = [1,-0.2];

den = [1,-0.8];

%響應分布

g = freqz(num,den,w');

figure;

g1 = abs(g)

g2 = angle(g)

subplot(3,1,1); plot(w,g1); title('幅頻特性');grid on;

subplot(3,1,2); plot(w,g2); title('相頻特性');grid on;

%零點極點分布

subplot(3,1,3);zplane(num,den);


%H(Z)=Z/(Z-0.3) 極點越靠近單位圓鞋怀,峰值越尖銳

num = [1];

den = [1,-0.3];

%響應分布

g = freqz(num,den,w);

figure;

g1 = abs(g)

g2 = angle(g)

subplot(3,1,1); plot(w,g1); title('幅頻特性');grid on;

subplot(3,1,2); plot(w,g2); title('相頻特性');grid on;


%H(Z)=Z/(Z-0.9) 極點越靠近單位圓,峰值越尖銳

num = [1];

den = [1,-0.9];

%響應分布

g = freqz(num,den,w);

figure;

g1 = abs(g)

g2 = angle(g)

subplot(3,1,1); plot(w,g1); title('幅頻特性');grid on;

subplot(3,1,2); plot(w,g2); title('相頻特性');grid on;


%H(Z)=Z/Z-1 極點在單位圓上

num = [1];

den = [1,-1];

%響應分布

g = freqz(num,den,w);

figure;

g1 = abs(g)

g2 = angle(g)

subplot(3,1,1); plot(w,g1); title('幅頻特性');grid on;

subplot(3,1,2); plot(w,g2); title('相頻特性');grid on;


DTFT.m

function [ X ] = dtft(x,n,w)

% [X] = dtft(x持搜,n密似,w)

% X =在w頻率計算的DTFT值

% x = n上的有限持續(xù)時間序列

% n =樣本位置向量

% w =頻率位置矢量


temp = w'?* n;

temp =?- 1i? * temp;


e = exp(temp);

X = e *?x' ;

End


Ztrans.m

clear all;close all;clc;

syms k

xn3 = 0.8^k;

Fz = ztrans(xn3)?

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