离散时间信号通过线性时不变系统.docx
数字信号处理实验报告离散时间信号通过线性时不变系实验名称：邈姓名：一专业：一年级：学号：一指导教师：一、实验目的1、通过本实验，进一步加深对离散线性时不变系统的理解.2、掌握利用线性卷积求解陷散线性时不变系统输出的方法.3、掌握利用差分方程求解离散线性时不变系统输出的方法.二、实验要求1、简述实验目的及号理“2、实验步骤附上输入输出信号曲线，分析所得的图形。3、总结实验中的主要结论。三、实验步骤1、编程前发习相关理论知识。2、编制信号产生、卷积、求解差分方程和显示子程序.Xa(n)=sin(2wfn),0nN.f=1.55Xb(n)=sin(211fin)+sin(211f2n)，OWnWN-I,f1=1/55,f2=2055;N取大于等于500.设两个离散时间线性时不变系统分别为：系统1：h1.(n)=1.,OWnW49,MN系统2：N")=ZaX("-i)-X«,>,(«-/)三O三1.其中bO=O.0223.b1=0.01,b2=0.0223,a1=-1.7007,a2=0.7613.四、实验结果及分析实现代码ino1.udtdio.h>S1.no1.ude<(r<)hio<.h>1.no1.ude<Mth.h>voidMiinO(nti,j,MB；f1.oatx5三(0.0),h5三(0.0),y(0.0.(0.0),zSO=(0.0)tfor(iM)zi<OOJ)x1.sein(6.28/5e.O»1.)tfor(iM);1.<500;i*)>i>in(6.28/56.01.)*in(12S.6/55.01.);forg;JgmhjM.O;for(J=0sJ<560j>*)(yJ-yj*h(j-i);)Ifor(J=OJ<5f>>)(for(1.=si<=J;!*)(j¾j*>(i*(j-n;>in1.t<r*h(1200.600);for(IM)z<5;()I1.n(10OI,50,100*1.x1.25*);for(i;i<560;i*)1.1.n(10O*1.1S0.1MHI.>1.2S*1S0);for(i三Os<560J)1.1.n(10(HI.2,10(H1.y1.*280)for(i«0;i<560;i«*)1.1.n(1(×HI.4,1<XHI,i)MOO)har;O1.OMCrapb;说明:从上往下分别为：Xa(Q,xb(n),xa(n)过系统1,xb(n)过系统1代码23VindudZMdioJiA#indudv<niat1.i.h>tindude<graph1.w.h>、aidmuin1.I<intij.n;11(MIx(S50(0J).(5SO)0.0th(5S0H0X>(550h(0.)45S0)(M)(5SOO.0>MS5)>0X*hfori=Oi<54IOU+)xi=M11(6.2K55.0*i):(ort1.=Oii<SOOU)ti=sin(6.2i<55.0*i)*Mn(12>.655.(Fi>:a1=1.7OO7a2HM7613;bO=O.23,h.1.b(2=0.233;y0-0,(1.223x0hprinn,%r(O;for(n=1.n<550zn*÷>(r(1.>1.(i<3)ft(B>1.>>>)J÷÷)Iy1.n1.三yn)-1.y>-ihfor(j-0z1.j<3)(nJ*1.)>-(1.)J*÷>Iy111.=ynJ÷1.>4Mnj;401-0.0223w(>pri11n'%',z0p;f<r(n=1.zn<55011*÷>for(1.1.s(1.<3)A(n-1.)>)U÷÷)I4n三n-a(Mn-H;Ifor(j0(j<3)A(n-j÷1.)>-<1.)j4÷>I4n)三zDj4b(j4w<j;initgraph1.1.20(>,61.)0hforti三0J<5S(1.÷*S(MOO*iM"*25r):fori=0i<S50i+)Iinc1.10IHi,151MMHi.wi*25÷1541.);(or(1.=<hi<550i*÷)IinH10(HU80J(M>÷iiF5÷280>ror(iOU<S50j4÷)Iinc1.IOIHi,4OO,1.1.)f>÷i(i*5*4OC;se(char():c1.Mcgrp<>：说明:从上往下分别为：xa(n),xb(n),xa(n)过系统2,xb(n)过系统2.实验分析：比拟图1与国2可以看出，对信号1而言,区别：系统1输出相对i系统2行较火的延迟！共性I一系统对信41的高顺分一的滋除效果均比拟好！对信号2而言I区别I系统1就除效果明显比系统2差.相较于系线21邂较共性：均对高例行定的泄除效果,进一步分析系统的IH频特性系统一为50阶矩形窗低通淤波渊：N=50;wn-rectwin(N);X-20*kgIO(abs(fft(wn,1.024)max(atw(fft(wnJ024);p1.(1.:1024)/512,X(1.024)ridon;XIabe1.(UmegaXi');j'1.abe1.('21.gH('omegaX');IiUec系统一频响应i);展统Te蛹应o-102030-40-503-70-z-6sw1.=2,i=0.04,(ym/7)w2=2f2=0.727(W,从图像上可以看出，系统,对明的衰减不到3dB因此通过系统后可以较好保"而对叫的求M到达了约35dB.但是FIR盼器逑波效果垄,实际滋波的时候对的的信号频率分批没有完全池除，其上出现的毛剌为没付完全滋除%的频率分f匕系统二的隔频响应角度进行分析：A=f1.-1.7(X)7O.7613:B=O.O2230.010.0223:H.w1.=frcqz(B,A);X=20*1.ogIOiabs(H>,max(abs（三）);w=wpi:P1.OC(W,XXgridon;x1.abc1.(r,omcg'i:y1.abc1.(*201.gH(,DmcgaH,):Ma嗑统二幅版响度)：系QIe财应10-2030405060=£6027080-900.2040.60.83工系统:的幅频特性此时可以看出系统二也是低通/波器,对明的衰减接近于0而对于g的衰战到达45dBM此信号5)和8OO通过系统二后的输出相同都将颇率为%的信号保存下来，把缠率为力的倍号滤掉了，五、知总结通过实验现象与理论分析靖果相结合可以加深对FIR和HR系统的理解.FIR系统营态较长，还有推尾现象.这是由于H(n)有限长，在做线性卷积时，出结果还与，入的前11r1.点有关.从幡Ui响应上来看，其滤波效果也并不理想，过渡带较长，且旁舞，大衰凌不够大.IIR系统存在着，出对输入的反应，系统存在极点，它的看态几乎为零，从幅算响应上看，通带衰M很小，阻带衰减较大，因此对本次实验的渡波效果很好.实际中需要根据入信号来合理的选取滤波器并确定就波辱的阶数.FIR和IIR各有特点，应该结合实际灵活应用.对于C语言，首先要理解计算过程，对于算法的实现可以帮助加深对相关知识的理解.ft川IT语iftffii年月日
