西工大信号与系统-实验.pdf

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1、 .西北工业大学西北工业大学信号与系统信号与系统实验报告实验报告西北工业大学20162016年年9 9 月月一、实验目的一、实验目的二、实验要求二、实验要求三、实验设备（环境）三、实验设备（环境）四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤五、实验结果五、实验结果2.1 MATLAB2.1 MATLAB函数函数 convconva: 0 ,其他; 1 , n=0,10; 2 , n=1 ,9yn= 3 , n=2,8 4 , n=3,7 5 , n=4,61 / 15 . 6 , n=5b: 代码如下：n=0:10;xn=1 1 1 1 1 1y=conv(xn,xn)stem(n,y);运行结果如图

2、，与图 2.1 一致6543210012345678910 c:代码如下 n=0:5;xn=1 1 1 1 1 1 ny=0:10hn=0 1 2 3 4 5 y=conv(xn,hn)stem(ny,y);运行结果如下，与图 2.2 一致2 / 15 .151050012345678910 d: 因为 h 不同， 经过了时移且序列长度增加了，因此卷积后的结果也不一 样 ，由 于卷 积后 序 列 长 度等 于 被 卷 积的 两序 列 长度 之和 减 去 1 ，y2nxn hn5比在 3 中导出的信号yn要长，且每个元素值不一样 e e ：h=0 0 0 0 0 1 2 3 4 5;x=1 1

3、1 1 1 1;y=conv(x,h)len=length(y);ny=0:10;% 计算向量 y 的序号stem(ny,y);grid on;运行结果：运行结果：y=00000136101515142953 / 15 .2.4 离散时间离散时间 LTILTI 系统的性质系统的性质 a: 代码如下x1=1 1 1 1 1 0 0 0 0 0h1=1 -1 3 1 0h2=2 5 4 -1 0for i=1:length(x1),nx1(i)=i-1;endfor i=1:length(h1),nx2(i)=i-1;endsubplot(311)stem(nx1,x1); title(x1)su

4、bplot(312)stem(nx2,h1); title(h1)subplot(313)stem(nx2,h2); title(h2)运行截图如下：4 / 15 .b: b:由上图结果可得 conv的输出与卷积的顺序无关C:x1=1 1 1 1 1 0 0 0 0 0;5 / 15 .h1=1 -1 3 1 0;h2=2 5 4 -1 0;y1=conv(x1,h1);y2=conv(x1,h2);y=y1+y2% 先分别求卷积，然后求和yy=conv(x1,h1+h2)% 求冲激响应求和，再卷积运行截图：可见先分别求卷积， 然后求和得出的结果， 跟先求冲激响应求和在卷积得出的结果相同，即满

5、足分配律 D:x1=1 1 1 1 1 0 0 0 0 0;h1=1 -1 3 1 0;h2=2 5 4 -1 0;y1=conv(x1,h1);y2=conv(h1,h2);y=conv(y1,h2) % 先 x1 与 h1 卷积，所得结果再与 h2 卷积yy=conv(x1,y2)% 先 h1 与 h2 卷积，再 x1 与所得结果卷积运行结果：6 / 15 .2 2.5.5线性和时不变性线性和时不变性 A: 系统一的结果图系统二的结果图7 / 15 .系统三的结果图代码如下：8 / 15 .x1=1 0 0 0 0 0;x2=0 1 0 0 0 0;x3=1 2 0 0 0 0;w1=w(

6、x1)w2=w(x2)w3=w(x3)for n=1:length(x1),ny(n)=n-1;endsubplot(221);stem(ny,w1);grid on;legend(w1);subplot(222);stem(ny,w2);grid on;legend(w2);subplot(223);stem(ny,w3);grid on;legend(w3);subplot(224);stem(ny,w1+2*w2);grid on;legend(w1+2*w2);函数定义如下：function y=w(x)function y=w(x)len=length(x);for i=1:leni

7、f i=1,y(i)=x(i);else if i=2,y(i)=x(i)+x(i-1);else y(i)=x(i)+x(i-1)+x(i-2);endendendfunction y1=y(x)function y1=y(x)len=length(x);for i=1:leny1(i)=cos(x(i);endfunction y1=z(x)function y1=z(x)len=length(x);for i=1:len9 / 15 .y1(i)=i*x(i);end2.6：非因果有限冲激响应滤波器非因果有限冲激响应滤波器A:A: 满足 2.16式的 LTI 系统的单位冲激响应为 bn

8、；若系统非因果，则 N1 必须小于 0B: N6=N2+N4,N5=N1+N3C:x=1 5 2 4 -2 2;for i=-3:3h(i+4)=1-abs(i)/3end;nx=0:5;nh=-3:3;subplot(211);stem(nx,x);grid on;legend(x);subplot(212);stem(nh,h);grid on;legend(h);运行截图：10 / 15 .D:代码如下：x=1 5 2 4 -2 2;for i=-3:3,h(i+4)=1-abs(i)/3,end;y=conv(x,h)ny=-3:length(y)-4;stem(ny,y);11 /

9、15 .2.7 ：离散事件卷积：A:代码： h=2 0 -2;nh=-1 0 1;x=1 0 1;nx=0 1 2;y=conv(x,h);ny= nh(1)+nx(1): nh(1)+nx(1)+length(y)-1;stem(ny,y);grid on;title(x与 h 的卷积);axis(-2 4 -2.5 2.5)%：x 和 y 的取值区间运行截图：12 / 15 .B: ny=a+c ：b+d。当a0,bN1,c0和dM1时，ny=0:M+N-2, 因此yn的长度是 M+N-1C: 代码如下：for i=0:24,if i2,x(i+1)=0;else x(i+1)=(1/2)

10、i;endendnx=0:24;for i=0:14,h(i+1)=1;endnh=0:14;y=conv(h,x)ny=nx(1)+nh(1):nx(1)+nh(1)+length(y)-1;stem(ny,y);grid on;title(y);运行截图：13 / 15 .2.10：通过逆滤波的回声消除：A:代码：load lineup.matsound(y,8192)impz(y);% 调用函数求单位冲激响应并画图grid on;title(单位冲激响应);he=y(1:1001)运行结果：14 / 15 .2 证明证明：因 为zn aznN yn， 而ynxn axnN ， 故 有zn+azn-N=xn axnN , 故 xn=zn 为是其一个解，因此(2.5) 式确实是(2.4) 式的逆。对于总差分方程，znxn不是一个真实的解，因为序列号也需要计算进去，这样就有可能造成一部分数据不真实。教师评语：签名：日期：成绩：（范文素材和资料部分来自网络， 供参考。 可复制、 编制， 期待你的好评与关注）15 / 15