matlab實驗教案(文件)
【正文】 ② 求出滿足性能指標(biāo)的模擬相應(yīng)濾波器性能階數(shù)和截止頻率。調(diào)用格式如：[b,a]=butter(N,’ftypc’,’s’),其中，’ftype’為濾波器類型 本實驗的數(shù)字濾波器的MATLAB實現(xiàn)是指調(diào)用MATLAB信號處理工具箱函數(shù)filter對指定的輸入信號進行濾波，得到濾波后的輸出信號。③ 求h(n)的Z變換。②具有頻譜的周期延拓效應(yīng)，只能用于限帶的頻率響應(yīng)特性，即低通和帶通數(shù)字濾波器。①消除了沖激響應(yīng)不變法所固定的頻率混疊現(xiàn)象。（2）采用雙線性變換法設(shè)計一個高通切比雪夫Ⅱ型數(shù)字濾波器，其通帶上限臨界頻率為1500Hz，阻帶臨界頻率為1000 Hz，抽樣頻率為2000Hz，阻帶內(nèi)的最小衰減為20dB。要求：繪制模擬濾波器及數(shù)字濾波器的幅頻特性曲線進行對比。Rs=60。)。[num1,den1]=ss2tf(At,Bt,Ct,Dt)。grid。ylabel(39。Wp1=2*pi*Wp。Rs=15。)。%沖激響應(yīng)不變法把模擬濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器[At2,Bt2,Ct2,Dt2]=bilinear(At1,Bt1,Ct1,Dt1,fs)。grid。ylabel(39。ws=*pi。Fs=1/T。 Ripple=sqrt(1/(1+ep*ep))。 [B,A]=butter(n,omegac,39。 [H]=freqs(B,A,W)。 %雙線性變換法數(shù)字濾波器 [b,a]=bilinear(B,A,T)。 h=(h(1:501))39。 db=20*log10((m+eps)/max(m))。/pi39。)。grid。xlabel(39。相位39。)。plot(w/pi,m)。ylabel(39。數(shù)字濾波器幅度響應(yīng)39。 subplot(2,2,4)。)。 title(39。axis([0 4 4])。實驗四 DFT/FFT頻譜分析及應(yīng)用（1）加深對DFT/FFT的理解，熟悉MATLAB中的有關(guān) 函數(shù)。對有限長序列可以利用離散傅里葉變換（DFT）進行分析。相位譜和功率譜。可以根據(jù)此式選擇FFT的變換區(qū)間N。MATLAB信號處理工具箱中提供了4個FFT內(nèi)部函數(shù)用于計算DFT和IDFT，它們分別是：fft(x)，fft(x,L)，ifft(X)，ifft(X,L)（1）對模擬信號 進行采樣，用DFT進行譜分析，如何確定DFT采樣率和采樣點數(shù)？（2）已知一連續(xù)信號為 其中f1=120Hz，f2=140Hz，用FFT進行分析時，選取取樣頻率及能夠分辨兩個譜峰所需要的點數(shù)，繪制頻譜。fs=16。X=fft(x,N)。filled39。Hz39。)。% N取6或32時進行對比討論（2）內(nèi)容2參考程序N=21。fs=400。x=cos(2*pi*f1*n*T)+cos(2*pi*f2*n*T)。plot(w,abs(X))。ylabel(39。title(39。n=0:N1。plot(w,abs(X))。ylabel(39。title(39。T=1/fs。 %對x(t)16點采樣Xk16=fft(xnT)。 %頻率分辨率Fk=N/2:N/21。.39。)。ylabel(39。n=0:N1。 %將零頻率移到頻譜中心 Tp=N*T。 %產(chǎn)生16點DFT對應(yīng)的采樣點頻率（以零頻率為中心）subplot(3,1,2)。box on %繪制8點DFT的幅頻特性圖title(39。f(Hz)39。)。 %對x(t)64點采樣Xk64=fft(xnT)。 %頻率分辨率Fk=N/2:N/21。.39。)。ylabel(39。(2)實驗內(nèi)容2, =120Hz, =140Hz,取采樣頻率=400Hz,F=140120=20Hz,所以N=20，顯然，當(dāng)N=21時，能把和 兩個譜峰分辨出來，當(dāng)N=11時，兩個譜峰分辨不出來。（1）完成各個實驗任務(wù)和要求，附上程序清單和有關(guān)曲線。變換區(qū)間N=16時，觀察時間=16T=,不是的整數(shù)倍周期，所以所得頻譜不正確，變換區(qū)間N=32，64時，觀察時間=,1s,是的整數(shù)周期，所以所得頻譜正確，圖中3根譜線正好位于4Hz,8Hz,10Hz處。)。f(Hz)39。 box on%繪制8點DFT的幅頻特性圖title(39。 %產(chǎn)生16點DFT對應(yīng)的采樣點頻率（以零頻率為中心）subplot(3,1,3)。 %將零頻率移到頻譜中心 Tp=N*T。n=0:N1。ylabel(39。)。.39。 %頻率分辨率Fk=N/2:N/21。 %對x(t)32點采樣Xk32=fft(xnT)。)。f(Hz)39。box on %繪制8點DFT的幅頻特性圖title(39。 %產(chǎn)生16點DFT對應(yīng)的采樣點頻率（以零頻率為中心）subplot(3,1,1)。 %將零頻率移到頻譜中心 Tp=N*T。n=0:N1。)。)。Hz39。X=fftshift(fft(x,L))。)。)。Hz39。w=(ws/2+(0:L1)*ws/L)/(2*pi)。ws=2*pi*fs。f1=120。N=839。ylabel(39。grid。k39。w=fs*n/N。分別打印其幅頻特性，并進行分析和討論。周期信號的頻譜是離散譜，只有用整數(shù)倍周期的長度做FFT，得到的離散譜才能代表周期信號的頻譜。對信號進行譜分析的重要問題是頻譜分析率和分析誤差。有限長序列的DFT是其Z變換在單位圓上的等距采樣，或者說是序列傅里葉變換的等距采樣，因此可以用于序列的譜分析。（3）了解FFT在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用。（2）打印程序清單。)。相位39。xlabel(39。grid。)。/pi39。axis([0 4 4])。 title(39。)。 subplot(2,2,2)。模擬濾波器幅度響應(yīng)39。ylabel(39。plot(w/pi,mag)。 m=abs(h)。whole39。 pha=angle(H)。)。 n=ceil((log10((10^(Rp/10)1)/(10^(As/10)1)))/(2*log10(omegap/omegas)))。 omegas=(2/T)*tan(ws/2)。As=15。)。Hz39。[H,W]=
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