第4章matlab在信号处理中的应用

第4章matlab在信号处理中的应用内容摘要：

B在信号处理中的应用 格式： [y,x]=lsim(a,b,c,d,u,t) 功能：返回连续 LTI系统 (2)对任意输入的离散 LTI系统响应函数 dlsim( ) 格式： [y,x]=dlsim(a,b,c,d,u) 功能：返回离散 LTI系统 39。 ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )x t a x t b u ty t c x t d u t      对任意输入时系统的输出响应 y和状态记录 x，其中 u给出每个输入的时序列，一般 情况下 u为一个矩阵； t用于指定仿真的时间轴，它应为等间隔。 [ 1 ] [ ] [ ][ ] [ ] [ ]x n a x n b u ny n c x n d u n  对输入序列 u的响应 y和状态记录 x。 3．时域响应函数 (1)对任意输入的连续 LTI系统响应函数 lsim( ) 第 4 章 MATLAB在信号处理中的应用 LTI系统的单位冲激响应 1. 求连续 LTI系统的单位冲激响应函数 impulse( ) 格式： [Y,T] = impulse(sys) 或 impulse(sys) 功能：返回系统的响应 Y和时间向量 T，自动选择仿真的时间范围。 其中 sys可为 系统传递函数、零极增益模型或状态空间模型。 2. 求离散系统的单位冲激响应函数 dimpulse( ) 格式： [y,x]=dimpulse(num,den) 功能：返回项式传递函数 的单位冲激响应 y向量和时间状态历史记录 x向量。 ( ) ( ) / ( )g z nu m z de n z第 4 章 MATLAB在信号处理中的应用 时域响应的其它函数 1. 求连续 LTI系统的零输入响应函数 initial( ) 格式： [y,t,x]=initial(a,b,c,d,x0) 功能：计算出连续时间 LTI系统由于初始状态 x0所引起的零输入响应 y。 其中 x为状态记录 ， t为仿真所用的采样时间向量。 2. 求离散系统的零输入响应函数 dinitial( ) 格式： [y,x,n]=dinitial(a,b,c,d,x0) 功能：计算离散时间 LTI系统由初始状态 x0所引起的零输入响应 y和状态响应响应 x， 取样点数由函数自动选取。 n为仿真所用的点数。 3. 求连续系统的单位阶跃响应函数 step( ) 格式： [Y,T] = step(sys) 功能：返回系统的单位阶跃响应 Y和仿真所用的时间向量 T，自动选择仿真的时间范围。 其中 sys可为系统传递函数 (TF)、零极增益模型 (ZPK)或状态空间模型 (SS)。 4. 求离散系统的单位阶跃响应函数 dstep( ) 格式： [y,x]= dstep (num,den) 功能：返回多项式传递函数 G(z)=num(z)/den(z)表示的系统单位阶跃响应。 第 4 章 MATLAB在信号处理中的应用 1． 求模拟滤波器 Ha(s)的频率响应函数 freqs( ) 格式： H＝ freqs(B,A,W) 功能：计算由向量 W(rad/s)指定的频率点上模拟滤器系统函数 Ha(s)的 频率响 应 Ha(jΩ )， 结果存于 H向量中。 [例 431] 已知某模拟滤波器的系统函数 1)( 234  sssssH a求该模拟滤波器的频率响应。 MATLAB源程序如下。 B=1。 A=[1 1]。 W=0::2*pi*5。 freqs(B,A,W) 图 模拟滤波器的频率响应 第 4 章 MATLAB在信号处理中的应用 [例 432] 已知某滤波器的系统函数为 81)(  zzH求该滤波器的频率响应。 MATLAB源程序为： B=[1 0 0 0 0 0 0 0 –1]。 A=1。 freqz(B,A) 该程序运行所绘出的幅频与 相频性曲线如图。 图 2．求数字滤波器 H(z)的频率响应函数 freqz( ) 格式： H=freqz(B,A,W) 功能：计算由向量 W(rad)指定的数字频率点上 (通常指在 H(z)的频率响应 H(ejw )。 第 4 章 MATLAB在信号处理中的应用 3． 滤波函数 filter 格式： y=filter(B,A,x) 功能：对向量 x中的数据进行滤波处理 ， 即差分方程求解 ， 产生输出序列向量 y。 B和 A分别为数字滤波器系统函数 H(z)的分子和分母多项式系数向量。 [例 433] 设系统差分方程为 )()1()( nxnyny )()( 32 nRnx nMATLAB源程序为： B=1。 A=[1,]。 N=0:31。 x=.^n。 y=filter(B,A,x)。 subplot(2,1,1)。 stem(x) subplot(2,1,2)。 stem(y) 该程序运行所得结果如图。 ，求该系统对信号 的响应。 图 第 4 章 MATLAB在信号处理中的应用 (Fourier)变换 、连续频率－傅里叶变换 连续时间、离散频率－傅里叶级数    dtetxjX tj)()(    dejXtx tj)(21)(正变换： 逆变换：    Ni tji tetXjX 1 )()(    teeetxtxtx ntjtjtjn   39。 21 ,)(,),(),( 21   2/ 2/00 00 0)(1)( TT tjk dtetxTjkX  k tjkejkXtx 0)()( 0正变换： 逆变换： 第 4 章 MATLAB在信号处理中的应用 时间离散、连续频率－序列傅里叶变换 离散时间、离散频率－离散傅里叶级数 、离散频率－离散傅里叶变换 (DFT)  nnjj enxeX )()(    deeXnx njj )(21)(正变换： 逆变换：  10 )(~)](~[)(~ Nn nkNWnxnxD F SkX正变换： 逆变换：  10)(~1)](~[)(~ NknkNWkXNnXI D F Snx1,2,1,0  Nk 1,2,1,0  Nn  10 )()]([)( Nn nkNWnxnxD F TkX 1,2,1,0  Nk 正变换：   10 )(1)]([)( Nk nkNWkXNkXI D F Snx 1,2,1,0  Nn 。