MATLAB实验一2.doc

实验报告题 目 一:一：实验题目A sinusoid of frequency 0=0.1and duration of 300 samples, that is ,0n300, is input to a (causal) filter with transfer function ,where a=0.97。Adjust the scale factor b such that the filters gain at 0 is unity。 Determine and plot the input x(n) and the output y(n) of the filter over the interval 0n450, by iterating the difference equation of the filter. At the same time, plot the filters magnitude response.二：实验目的给定一个系统的传输函数，输入一个正弦序列，经过系统的传输函数后求其差分方程，同时考虑零点，极点对幅频特性曲线的影响。三：实验原理 一般时域离散系统或网络可以用差分方程，单位脉冲响应以及系统函数进行描述。四：实验步骤简述求系数b的值，利用其模值求出b的值。求出其差分方程y(n)，利用滤波函数将其传输函数进行逆变换。求出传输函数的幅频特性曲线，画出输入正弦函数的图形，画出差分方程的图形开始利用其模值求出b的值调用filter函数求差分方程调用绘图程序绘制正弦图形调用绘图程序绘制差分方程结束五：程序框图 六：源程序close all;clear all;clca1=0.97;w=0.1*pi;b=abs(1-a1*exp(-j*w);N=300;n=1:N;xn=sin(w*n);x1=xn zeros(1,150);a=1 -a1;yn=filter(b,a,x1);figure(name,text01,color,g);subplot(211);plot(xn);title( x(n);xlabel(n);ylabel(幅度);subplot(212);plot(yn);title(y(n);xlabel(n);ylabel(幅度);figure(name,text01,color,g);freqz(b,a);pauseclose all;七 ：程序结果及图表八 ：实验总结本实验的结论如下： 零点和极点可以对系统特性产生影响，决定图像的升降趋势，极点矢量长度越短越容易出现峰值，而且极点越靠近单位圆，极点矢量长度越短，峰值越高越尖锐。 心得： Matlab中的各个函数常用的一定要掌握，不仅要能熟练的应用，也要恩能够通过不同的方式实现自己的目的！题目 七一：实验题目： 该题目的目的是说明一个PN扩频信号在抑制正弦干扰中的有效性。现考虑下图所示的二进制通信系统，对信号发生器的输入乘上一个二进制（1）PN序列。同一个二进制PN序列用来与解调器输入相乘，因此消除了这个PN序列在期望信号上的影响。信号将传送信号受到一宽带加性噪声序列w(n)和一个正弦干扰序列i(n)=Asinw0n,0w0Z/3; %滤除噪声 r3=xor(r2,r); %解调 i=1:M; r4=s(i)=r3(i); %检测 （当不等时取1 且计入r4 当相等时取0 不计入r4） r5=length(find(r4); %计算错误的个数（计算r4中元素取1的个数） cc(k)=r5/M; %错误的概率 i=1:M; me=0; me=me+g(i).2; %信号的总能量 mp=me/M; %信号的平均功率 j=1:M; se=0; se=se+q(j).2+re(j).2;%噪声的总能量 sp=se/M; %噪声的平均功率 sn(k)=mp/sp; %信噪比 %不加PN序列 h=s*Z; %原信号乘幅度因子 x2=h+re+q; %信号序列加正弦信号和噪声信号不与PN序列调制 r6=x2Z/3; %滤除噪声 i=1:M; r7=s(i)=r6(i); %检测 （当不等时取1 且计入r7 当相等时取0 不计入r7） r8=length(find(r7); %计算错误的个数（计算r7中元素取1的个数） cd(k)=r8/M; %错误的概率 i=1:M; ma=0; ma=ma+h(i).2; %信号的总能量 md=ma/M; %信号的平均功率 j=1:M; sa=0; sa=sa+q(j).2+re(j).2;%噪声的总能量 st=sa/M; %噪声的平均功率 sd(k)=md/st; %信噪比end %画信噪比与差错率曲线 figure; plot(sn,cc); %输出有PN序列的图hold on;plot(sd,cd,r); %输出没有PN序列的图xlabel(信噪比); ylabel(差错率);title(信噪比与差错率曲线); grid %打开网络线七 ：程序结果及图表 请选择样本数M：1-M=502-M=1003-M=5004-M=10000-quit1选择M=502选择M=1003选择M=5004选择M=1000八： 实验总结本实验结论如下：1.相同采样点数情况下，随信噪比的增大，差错率减小。信噪比过大时，实际不容易实现，所以对信噪比应控制在实际范围内。 2.不同采样点数情况下，随采样点数增加，差错率增加。信噪比过大时，差错率无意义。在相同信噪比与采样点数时，加上PN序列的差错率小于不加PN序列的差错率，由此可以说明PN扩频系统在正弦干扰信号存在下优于常规的二进制通信系统。实验的目的达到！ 心得：传送信号的方法多种多样，最适合的就是最好的，各种方法都有提升的空间，就看有没有有心人发挥自己的创造力，做一些让事情能变得更好的变化！ 题目十二：一：实验题目：用双线性变换法设计一个巴特沃斯低通IIR数字滤波器。设计指标参数为：在通带内频率低于0.2时，最大衰减小于dB;在阻带内0.3, 频率区间上，最小衰减大于dB,以0.02为采样间隔，打印出数字滤波器在频率区间，上的幅频响应特性；用所设计的滤波器对实际心电图信号采样序列进行仿真滤波处理，并分别打印出滤波前后的心电图信号波形图，观察总结滤波作用与效果二：实验目的：熟悉用双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理与方法。掌握数字滤波器的计算机仿真方法。三：实验原理采用双线性变换法设计数字滤波器，可以采用非线性频率压缩的方法，将整个频率轴上的频率范围压缩到-/T 和/T之间，再用z=esT 转换到z平面上。设Ha(s),s=j，经过非线性频率压缩后用Ha(s1)，s1= j1表示。 四：实验步骤 实现心电图信号序列的采样。将采样得到的心电图序列经过滤波器。调用绘图子程序绘制采样序列图和经过滤波后的心电图序列。开始实现心电图信号序列的采样将采样得到的心电图序列经过滤波器调用绘图子程序绘制采样序列图和经过滤波后的心电图序列结束五：程序框图六：源程序B=0.09036 2*0.09036 0.09036; A0=1.2686 -0.7051;A1=1.0106 -3583;A2=0.9044 -0.2155;w=0:0.02*pi:pi/2 x=-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,. 0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8, 12,12,10,6,6,6,. 4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0;k=1;close all;figure(1) subplot(2,2,1)stem(x,.); axis(0 56 -100 50); hold on;n=0:60;m=zeros(61); plot(n,m);xlabel(n);ylabel(x(n);title(心电图信号采样序列);B=0.09036 2*0.09036 0.09036; A0=1.2686 -0.7051; A1=1.0106 -0.3583; A2=0.9044 -0.2155; while(k=3) y=filter(B,A0,x); x=y; if k=2 A=A1; endif k=3 A=A2; end k=k+1;endsubplot(2,2,3)stem(y,.);axis(0 56 -15 5);hold on;n=0:60;m=zeros(61);plot(n,m);xlabel(n);ylabel(y(n);title(三级滤波后的心电图信号);A=0.09036,0.1872,0.09036; B1=1,-1.2686,0.7051; B2=1,-1.0106,0.3583; B3=1,-0.9044,0.2155; H1,w=freqz(A,B1,100); H2,w=freqz(A,B2,100);H3,w=freqz(A,B3,100);H4=H1.*(H2);H=H4.*(H3);mag=abs(H);db=20*log10(mag+eps)/max(mag); subplot(2,2,2)plot(w/pi,db);xlabel(以pi为单位的频率);ylabel(db);axis(0,0.5,-50,10);title(滤波器的幅频响应曲线);七：程序结果及图表八：实验心得：本实验结论