实验四 信号与系统的频域分析

08通信

王荣奖

31号

实验目的

（1）掌握利用MATLAB分析信号频谱。

（2）掌握利用MATLAB分析系统的频率特性。

实验环境

安装MATLAB7.0以上版本的计算机

实验内容

1. 利用help命令了解以下命令的基本用法 快速傅里叶变换fft，

快速傅里叶反变换ifft， 数值积分函数quadl 函数freqs

2. 利用MATLAB求解周期为N的矩形序列的频谱

步骤一：建立新的m文件，保存并命名为program1.m。 步骤二：输入以下命令，理解每条命令的含义。 %program1，计算周期矩形序列的频谱

N32;M4;%定义周期矩形序列参数x[ones(1,M1),zeros(1,N2*M1),ones(1,M)];Xfft(x);%计算DFS系数m0:N1;stem(m,x);%作出周期矩形序列figure；stem(m,real(X));%作出频谱X的实部figure；stem(m,imag(X));%作出频谱X的虚部xr=ifft(X);figure;

stem(m,real(xr));%作出重建序列xr[k]

步骤三：保存程序并运行，观察记录得到的4副图形。

3. 利用MATLAB求解模拟低通滤波器的频率特性

假设三阶低通滤波器的频率响应为：

H(jw)1(jw)32(jw)22(jw)1

求解系统的幅度响应和相位响应。

步骤一：建立m文件，保存并命名为program2.m。 步骤二：输入以下命令，理解每条命令的含义。 %program2，分析连续LTI系数的频率响应

wlinspace(0,2*pi,200);b[1];a[1221];Hfreqs(b,a,w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H));set(gca,'xtick',[012345]);set(gca,'ytick',[00.40.7071]);grid;xlabel('\\omega');ylabel('|H(\\omega)|');subplot(2,1,2);plot(w,angle(H));set(gca,'xtick',[012345]);set(gca,'ytick',[00.40.7071]);grid;xlabel('\\omega');

ylabel('phi(\\omega)');步骤三：保存、运行。观察记录输出波形。

相关练习：

已知某离散系统的频率响应：

ej)1ejH(1ej0.5ej2

考虑如何求解该系统系统的幅度响应。

W=linspace(0,2*pi,100); b=[1,1];a=[1,-1,0.5]; H=freqz(b,a,W); plot(W,abs(H)) xlabel('频率(rad)') ylabel('幅度响应') title('求解幅度响应') figure

plot(W,angle(H)); title('相位响应')