信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

杭州電子科技大學(xué)信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析方法，從頻域的角度對信號(hào)與系統(tǒng)的特性進(jìn)行分析。2、掌握離散時(shí)間信號(hào)傅里葉變換與傅里葉逆變換的實(shí)現(xiàn)方法。3、掌握離散時(shí)間傅里葉變換的特點(diǎn)及應(yīng)用4、掌握離散時(shí)間傅里葉變換的數(shù)值計(jì)算方法及繪制信號(hào)頻譜的方法二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1.離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換與逆變換2.離散時(shí)間信號(hào)頻譜的物理含義3.離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率特性4.離散時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析方法三、實(shí)驗(yàn)原理1.離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率特性在離散LTI系統(tǒng)時(shí)域分析中得到系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)可以完全表征系統(tǒng)，進(jìn)而通過h[n]特性來分析系統(tǒng)的特性。系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)h[n]的傅里葉變換H()成為LTI系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。與連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)類似，通過系統(tǒng)頻率響應(yīng)可以分析出系統(tǒng)頻率特性。與系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)h[n]一樣，系統(tǒng)的頻率響應(yīng)H()反映了系統(tǒng)內(nèi)在的固有特性，它取決于系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)及組成系統(tǒng)元件的參數(shù)，與外部激勵(lì)無關(guān)，是描述系統(tǒng)特性的一個(gè)重要參數(shù)，H()是頻率的復(fù)函數(shù)可以表示為其中，||隨頻率變化的規(guī)律稱為幅頻特性；?(ω)隨頻率變化的規(guī)律稱為相頻特性。2.離散時(shí)間信號(hào)傅里葉變換的數(shù)值計(jì)算方法算法原理，由傅里葉變換原理可知：序列f[n]的離散時(shí)間傅里葉變換F是ω的連續(xù)函數(shù)。由于數(shù)據(jù)在matlab中以向量的形式存在，F(xiàn)()只能在一個(gè)給定的離散頻率的集合中計(jì)算。然而，只有類似形式的e?jω的有理函數(shù)，才能計(jì)算其離散時(shí)間傅里葉變換。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1離散時(shí)間傅里葉變換(1)下面參考程序是如下序列在范圍?4π≤ω≤4π的離散時(shí)間傅里葉變換修改程序，在范圍0≤ω≤π內(nèi)計(jì)算如下有限長序列的離散時(shí)間傅里葉變換h1=[123456789];h2=[zeros(1,10),h1];w=0:pi/511:pi;h=freqz(h2,1,w);subplot(4,1,1)plot(w/pi,real(h));grid;title('實(shí)部')xlabel('omega/\pi');ylabel('振幅');ylabel('振幅')subplot(4,2,8)plot(w/pi,(angle((h2)-angle(h))))