离散时间系统特分析.doc

实验五实验报告实验名称：离散时间系统特性分析一、实验目的：1 。深入理解单位样值响应，离散系统的频率响应的概念； 2。 掌握通过计算机进行求得离散系统的单位样值响应，以及离散系统的频率响应的方法。二、实验原理： 对于离散系统的单位样值而言，在实际处理过程中，不可能选取无穷多项的取值。往往是选取有限项的取值，当然这里会产生一个截尾误差，但只要这个误差在相对小一个范围里，可以忽略不计。 另外，在一些实际的离散系统中，往往不是事先就能得到描述系统的差分方程的，而是通过得到系统的某些相应值，则此时系统的分析就需借助计算机的数值处理来进行，得到描述系统的某些特征，甚至进而得到描述系统的数学模型。 本实验首先给出描述系统的差分方程，通过迭代的方法求得系统的单位样值响应，进而求得该离散系统的频率响应。限于试验条件，虽然给出了系统方程，但处理的方法依然具有同样的实际意义。具体的方法是： 1 在给定系统方程的条件下，选取激励信号为(n)，系统的起始状态为零状态，通过迭代法，求得系统的单位样值响应h(n)（n=0,N）。2 利用公式其中的取值范围为02 。计算系统的频率响应。三、实验内容1 已知系统的差分方程为 利用迭代法求得系统的单位样值响应，取N10。2 利用公式T n=n+1hn=1.3hn-1-0.4hn-2+x n-1n0)开始定义h20=0,x20输出F 其中的取值范围为02 。四、程序流程图和代码#include #include #define N 10#define M 20#define pi 3.1415926struct pinlvdouble fu;double xiang;double hN+1,xN+1;struct pinlv PL(double w)double a=0, b=0,fu,xiang;int k;struct pinlv FX;for(k=0;k=N;k+)a=a+hk*cos(-k*w);b=b+hk*sin(-k*w);fu=sqrt(a*a+b*b);xiang=atan(b/a);if(a0)xiang=xiang+pi;if(a0)&(b0)xiang=xiang-pi;FX.fu=fu;FX.xiang=xiang;return(FX);main()int i,j;double w0;struct pinlv FXM+1;FILE *fp1,*fp2; fp1=fopen(H:单位样值响应.txt,w); fp2=fopen(H:频率特性.txt,w);h-1=0;h-2=0;for(i=-1;i=N;i+)xi=0;x0=1;for(i=0;i=N;i+)hi=1.3*hi-1-0.4*hi-2+xi-1;printf(系统的单位样值响应为n);fprintf(fp1,系统的单位样值响应(从x0开始)为n);fprintf(fp1,激励xi 响应yin);for(i=0;i=N;i+)printf(x%d=%6.3fth%d=%6.3fn,i,xi,i,hi);fprintf(fp1,%6.3ft%6.3fn,xi,hi); printf(n);printf(系统的幅频和相频特性为n);fprintf(fp2,系统的幅频和相频特性为n);fprintf(fp2,w0t幅度值t相位值n);for(j=0;j=M;j+)w0=j*0.1*pi;FXj.fu=PL(w0).fu;FXj.xiang=PL(w0).xiang;printf(w0=%6.3ft fu=%6.3ft xiang=%6.3fn,w0,FXj.fu,FXj.xiang);fprintf(fp2,%6.3ft%6.3ft%6.3fn,w0,FXj.fu,FXj.xiang);printf(n);五、实验所得数据如下：单位样值响应激励xi响应yi100101.301.2901.15700.98800.82200.67300.54600.44100.355幅频特性w0幅度值相位值0.0008.5720.0000.3146.118-1.3650.6282.137-2.1140.9421.773-2.2521.2570.743-2.7361.5710.903-2.5991.8850.375-3.0222.1990.630-2.8332.5130.247-3.1362.8270.538-3.0403.1420.2123.1423.4560.5383.0403.7700.2473.1364.0840.6302.8334.3980.3753.0224.7120.9032.5995.0270.7432.7365.3411.7732.2525.6552.1372.1145.9696.1181.3656.2838.5720.000六