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3?离散时间系统的时域分析

 败败0619 2012-04-12

3 离散时间系统的时域分析

(2010-05-13 13:02:26)

% 1,已知系统:y[n]+0.1y[n-1]-0.3y[n-2]=x[n]-2x[n-1]+0.3x[n-2],
% 计算信号sin(2*pi*0.2*n)通过该系统的响应
n = 0:50;  x = sin(2*pi*0.2*n) ;
num = [1 -2 0.3]; den = [1 0.1 -0.3];  ic = [0 0];
y = filter(num,den,x,ic);

subplot(3,3,1); stem(n,x); 
xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('Input x[n]');
axis([0 20 -1 1]);

subplot(3,3,2); stem(n,y);
xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('Output y[n]');
axis([0 20 -2 2]);

也就是求x通过这个系统,得到的y。filter是滤波的意思,那也就是说,通过这个差分方程的分子分母,也就是系数,可以得到一个相应的滤波器,然后结合x,就能得到y了。


% 2,已知系统y[n]=nx[n],
%用信号x1[n]=cos(2*pi*0.2*n)和x2=cos(2*pi*0.6*n)判断系统的线性
a = 2;    b = -3;
x1 = cos(2*pi*0.2*n);   x2 = cos(2*pi*0.6*n);
x12 = a*x1 + b*x2;
y1=n.*x1;    y2=n.*x2;
y12=n.*x12;   yt = a*y1 + b*y2;         
d1 = y12 - yt;

subplot(3,3,4);   stem(n,y12);
xlabel('Time index n');  ylabel('Amplitude');
title('n\cdot(a \cdot x_{1}[n] + b \cdot x_{2}[n])');
axis([0 20 -100 100]);

subplot(3,3,5);   stem(n,yt);
xlabel('Time index n');  ylabel('Amplitude');
title('a \cdot y_{1}[n] + b \cdot y_{2}[n]');
axis([0 20 -100 100]);

subplot(3,3,6); stem(n,d1); 
xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('Difference Signal');
axis([0 20 -100 100]);
根据图形的显示,得到结论:该系统是线性系统。

并且由这题,又知道了一些注释的表示方法:\cdot,这个表示一个点,相乘的意思;_{1}[是下标的意思;

这题没用到什么特别的函数,主要的式子的验证。

 

%3,用信号x3=cos(2*pi*0.1*n)判断上题系统的是不变性,D = 5。
D = 5;  n1=-5:50;
x3 = cos(2*pi*0.1*n);  xd = [zeros(1,D) x3];
y3 = n.*x3;            yd = n1.*xd;
d2 = y3 - yd(1:51);

subplot(3,3,7);  stem(n,y3);
xlabel('Time index n');   ylabel('Amplitude'); title('Output y[n]'); 

subplot(3,3,8);stem(n,yd(1:51));
xlabel('Time index n');   ylabel('Amplitude'); title('Output due to Delayed');

subplot(3,3,9);  stem(n,d2); 
xlabel('Time index n'); ylabel('Amplitude'); title('Difference Signal');

根据图形,结论:该系统是时变系统,因为相减之后不为零。其实,我们一开始就可以根据y[n]=nx[n]知道这是时变系统了,因为还要乘以一个n的关系。

时不变,就是时间改变,但响应依然不变。这题就用zeros补零,使激励有时移。

做这题时,一定要注意取值,要坚持长度对应的原则。

 

% 由于图比例较小,为了使波形清晰,1、2题只取前20个样本画出

3 <wbr>离散时间系统的时域分析

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