科技大學(xué)數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-28 21:42本頁面
【正文】 確定DFT計(jì)算的各參數(shù)（抽樣間隔，截短長(zhǎng)度，頻譜分辨率等）； 答：抽樣間隔T=，截?cái)嚅L(zhǎng)度Tp=3，N=300,取512fsam=100。 N=512。t=0:T:Tp。 X=T*fft(x,N)。plot(t,x)。t39。title(39。)。y=1./(j*w+2)。plot(w,abs(fftshift(X)),w,abs(y),39。)。幅度譜39。xlabel(39。)。理論值39。計(jì)算值39。 axis([10,10,0,])。要求：(1) 確定DFT計(jì)算的各參數(shù)； (2) 進(jìn)行理論值與計(jì)算值比較，分析各信號(hào)頻譜分析的計(jì)算精度； (3) 詳細(xì)列出利用DFT分析離散信號(hào)頻譜的步驟； (4) 寫出實(shí)驗(yàn)原理。 n=0:N1。X=1/N*fft(x,N)。subplot(2,1,1)。 axis([pi,pi,0,1])。Magnitude39。 xlabel(39。 )。 stem(omega,angle(fftshift(X)))。ylabel(39。)。Frequency (rad) 39。1. 既然可直接由Fourier變換的定義計(jì)算連續(xù)信號(hào)的傅里葉變換，為何利用DFT分析連續(xù)信號(hào)的頻譜？ 答：因?yàn)橛邢揲L(zhǎng)序列的DFT分析的是有限長(zhǎng)序列，特別適合數(shù)字系統(tǒng)，且存在著快速算法，所以仍用DFT分析連續(xù)信號(hào)的頻譜。3. 在利用DFT分析連續(xù)信號(hào)頻譜時(shí)，會(huì)出現(xiàn)哪些誤差？如何克服或改善這些誤差？ 答：混疊現(xiàn)象：減少時(shí)域抽樣間隔可以克服這種誤差。 柵欄現(xiàn)象：補(bǔ)零增加序列長(zhǎng)度4. 在利用DFT分析連續(xù)信號(hào)頻譜時(shí)，如何選擇窗函數(shù)？ 答：加窗處理對(duì)頻譜分析主要有兩個(gè)方面的影響：頻譜中出現(xiàn)多余的高頻分量；譜線變成了具有一定寬度的譜峰。為了在兩者之間取得平衡，應(yīng)根據(jù)實(shí)際信號(hào)特性采用合適的窗函數(shù)。要選擇正確的窗函數(shù)，必須先估計(jì)信號(hào)的頻譜成份。對(duì)頻帶較寬或含有多個(gè)頻率成份的信號(hào)則采用連續(xù)采樣。5. 討論序列后補(bǔ)零對(duì)頻譜分析結(jié)果的影響。6. 窗函數(shù)對(duì)頻譜分辨率有何影響？如何提高頻譜分辨率？ 答：輸入數(shù)據(jù)通過一個(gè)窗函數(shù)相當(dāng)于原始數(shù)據(jù)的頻譜與窗函數(shù)頻譜的卷積。旁瓣在主瓣的兩側(cè)以一定的間隔衰減至零。如果原始信號(hào)的頻譜成份與FFT 中的譜線完全一致，這種情況下采樣數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度為信號(hào)周期的整數(shù)倍，頻譜中只有主瓣。如果時(shí)間序列的長(zhǎng)度不是周期的整數(shù)倍，窗函數(shù)的連續(xù)頻譜將偏離主瓣的中心，頻率偏移量對(duì)應(yīng)著信號(hào)頻率和FFT 頻率分辨率的差異，這個(gè)偏移導(dǎo)致了頻譜中出現(xiàn)旁瓣，所以，窗函數(shù)的旁瓣特性直接影響著各頻譜分量向相鄰頻譜的泄漏寬度。第3章 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 連續(xù)系統(tǒng)分析2． 研究具有以下零極點(diǎn)連續(xù)系統(tǒng)： (1) 1個(gè)極點(diǎn)s=，增益 k =1；a=[1,]。b=[1]*k。s39。sys=tf(b,a)。z=roots(b)。plot(real(p),imag(p),39。)。plot(real(z),imag(z),39。)。t39。title(39。)。h=impulse(sys,t)。plot(h)。t39。title(39。)。k=1。sys=tf(39。)。p=roots(a)。subplot(1,2,1)。*39。hold on。o39。xlabel(39。)。零極點(diǎn)圖39。grid %運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定，分析沖激響應(yīng) %沖激響應(yīng)t=0::3。subplot(1,2,2)。xlabel(39。)。沖激響應(yīng)h(t)39。grid(3) 2個(gè)共軛極點(diǎn)s=177。k=1。sys=tf(39。)。p=roots(a)。subplot(1,2,1)。*39。hold on。o39。xlabel(39。)。零極點(diǎn)圖39。grid %運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定，分析沖激響應(yīng) %沖激響應(yīng)t=0::3。subplot(1,2,2)。xlabel(39。)。沖激響應(yīng)h(t)39。grid(4) 2個(gè)共軛極點(diǎn)s=0 .1177。k=1。sys=tf(39。)。p=roots(a)。subplot(1,2,1)。*39。hold on。o39。xlabel(39。)。零極點(diǎn)圖39。grid %運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定，分析沖激響應(yīng) %沖激響應(yīng)t=0::3。subplot(1,2,2)。xlabel(39。)。沖激響應(yīng)h(t)39。grid(5) 零點(diǎn)在s =0. 5，極點(diǎn)在s=0 .1177。k=1。sys=tf(39。)。p=roots(a)。subplot(2,2,1)。*39。hold on。o39。xlabel(39。)。零極點(diǎn)圖39。grid %運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定，分析沖激響應(yīng)%沖激響應(yīng)t=0::3。subplot(2,2,2)。xlabel(39。)。沖激響應(yīng)h(t)39。grid%幅頻特性w=0::5。subplot(2,2,3)。xlabel(39。)。幅頻特性39。grid(6) 零點(diǎn)在s =0. 5，極點(diǎn)在s=0 .1177。k=1。sys=tf(39。)。p=roots(a)。subplot(2,2,1)。*39。hold on。o39。xlabel(39。)。零極點(diǎn)圖39。grid %運(yùn)行程序發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定，分析沖激響應(yīng)%沖激響應(yīng)t=0::3。subplot(2,2,2)。xlabel(39。)。沖激響應(yīng)h(t)39。grid%幅頻特性w=0::5。subplot(2,2,3)。xlabel(39。)。幅頻特性39。grid 離散系統(tǒng)分析1. 已知一個(gè)LTI系統(tǒng)的差分方程為： (1)初始條件y(1)=1,y(2)=2，輸入x(n)=u(n)，計(jì)算系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)； (2)當(dāng)下面三個(gè)信號(hào)分別通過系統(tǒng)，分別計(jì)算系統(tǒng)的響應(yīng)： (3)指出這是一個(gè)什么特性的系統(tǒng)。n=0:N1。b=[,]。 zi=filtic(b,a,[1,2])。x1=cos(pi/10.*n)。x3=cos(pi/10*7.*n)。y2=filter(b,a,x2,zi)。figure(1)subplot(4,1,1)。xlabel(39。)。y(n)39。title(39。)。stem(n,y1)。n39。ylabel(39。)。x(n)=cos(pi/10.*n)39。subplot(4,1,3)。xlabel(39。)。y(n)39。title(39。)。stem(n,y3)。n39。ylabel(39。)。x(n)=cos(pi/10*7.*n)39。figure(2)[H,w]=freqz(b,a)。xlabel(39。)。Magnitude39。 title(39。)。Tp=3。 T=1/fsam。 x=exp(2*t)。subplot(2,1,1)。xlabel(39。)。時(shí)域波形39。w=(N/2:N/21)*(2
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