在数字信号处理中的应用matlab_simulink.ppt

1. 离散时间信号2. Z变换和傅立叶变换3. 数字滤波器的Matlab设计方法;信号概述;*;*;*;在用MATLAB表示离散序列要注意： 由于在MATLAB中，矩阵的元素个数是有限的，因此，MATLAB无法表示无限序列； 在绘制离散信号波形时，要使用专门的绘制离散数据的stem命令，而不是plot命令。 ;离散信号的时域运算 MATLAB离散序列的相加、相乘需表示成两个向量的相加、相乘，因而参加运算的两序列向量必须具有相同的维数。 ① 离散信号相加 ② 离散信号相乘 s1=-5:5; s2=s1; y1=s1+s2 y2=s1.*s2 ;*;*;*;MATLAB提供了专门求冲激响应和阶跃响应并绘制其时域波形的内部函数:impulse和step impulse(b,a) 以默认方式绘出向量a和b所定义的连续系统的冲激响应的时域波形 impulse(b,a,t) 绘出0~t时间范围内的冲激响应时域波形 impulse(b,a,t1:p:t2) 绘出t1~t2时间范围内，且以p为时间间隔的冲激响应时域波形 y=impulse(b,a,t1:p:t2) 并不绘出波形，仅求出冲激响应的数值解 函数step（）将绘出由向量a和b表示的连续系统的阶跃响应,画在指定时间范围内的波形图，并能求出其数值解。 ;【例】已知描述某LTI连续系统的微分方程 绘出该系统冲激响应和阶跃响应的波形。 a=[1 6 25]; b=[25]; subplot(121); impulse(b,a) subplot(122); step(b,a) ;§10.2 Z变换和傅立叶变换 ;例： syms n f=n^4; ZF=ztrans(f) 得到： ZF = z*(z^3+11*z^2+11*z+1)/(z-1)^5;教材P137 例10-4 Matlab函数：residuez 计算留数 功能：将函数部分分式展开，计算留数、零点和极点。零极点坐标可为复数。该函数不仅在高等数学中计算留数可以使用，还可以用于信号处理方面的逆Z变换。语法：[r,p,k] = residuez(b,a)  b 长分式的分子按照未知数降幂排列的系数  a 长分式的分母按照未知数降幂排列的系数  r 留数  p 极点坐标  k 常数项 若用iztrans函数求解如下： syms z g=3*z/(z*z-z-2); IG=iztrans(g) 同样得到：IG = 2^n-(-1)^n; ? 傅立叶变换物理意义： 任何一个信号都可以用两种方式来表达，一个定义在时域（或空域）上，一个定义在频域上，看起来的样子通常截然不同，但是殊途同归地描述着同一个信号。在数学上，这种翻译过程被称为“傅立叶变换”。;Matlab 符号运算中的傅立叶变换函数 (1) fourier 例： syms x f=sin(x)*exp(-x^2); F1=fourier(f) F1 = -i*pi^(1/2)*sinh(1/2*w)*exp(-1/4*w^2-1/4) (2) ifourier 例： IF=ifourier(F1) IF = sin(x)*exp(-x^2) ;用窗函数法设计FIR滤波器时，先根据wc和N求出相应的理想滤波器单位脉冲响应hd(n)； 选择合适的窗函数w(n)来截取hd(n)的适当长度(即阶数)，以保证实现要求的阻带衰减； 最后得到FIR滤波器单位脉冲响应: h(n)= hd(n)*w(n). ;窗函数法设计滤波器时阶数选择;【例】用窗函数法设计一个FIR带通滤波器;步骤：;程序编写;暇多俺隧赔酪任蕾荧兑缆侧们粹课幽吨累鸿饯倔评挎蕾瞄曾歉湃何焚昌力在数字信号处理中的应用matlab_simulink在数字信号处理中的应用matlab_simulink;数字滤波器的FDATOOL设计方法;在Simulink下进行设计;滤波器的仿真;三个信号叠加：;THE END！