离散时间系统分析.doc

课程设计报告 课程设计题目： 离散时间系统分析 学 号：201420130327 学生姓名：刘新强 专 业：通信工程 班 级：1421302 指导教师：涂其远 2015年 12 月 15 日 目录 第 Matlab简介 第1章: 离散时间系统的设计 1.课程设计的目的与要求 2.课题内容分析 3.实验原理 4.具体设计方案 第2章: 离散时间系统的仿真 1. 画出零极点图，判断系统的稳定性 2. 求出单位样值响应，并画出图形 3. 求出系统的幅频响应和相频响应，并画出图形 第 Matlab简介 MATLAB[1]??是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是matrixlaboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版1) 高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来； 2) 具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化； 3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握； 4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ，为用户提供了大量方便实用的处理工具。 Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的，因此语法特征与C++语言极为相似，而且更加简单，更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强，这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。 第1章: 离散时间系统的设计 一、课程设计的目的与要求 1．教学目的 通过本课程设计巩固并扩展信号与系统课程的基本概念、基本理论、分析方法和实现方法，培养学生正确的设计思想，理论联系实际的科学态度，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。培养学生综合运用所学信号与系统及数字信号处理的知识，分析和解决工程技术问题的能力增强软件编程实现能力和解决实际问题的能力。 2．教学要求 从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求： 通过课程设计，提高学生综合运用所学知识来解决实际问题、查阅文献资料、及进行科学实验或技术设计的能力，为毕业设计（论文）打基础。每个学生在课程设计选题中选做一个专题，学会用MATLAB 语言编写信号与系统及数字信号处理的仿真程序；认真分析每个题目的具体要求；上机前初步编好程序，上机时认真调试程序；课程设计结束时提交符合格式要求的课程设计报告。 课题内容分析 本次试验要求有以下三个方面： 1、自行设计某离散时间系统函数，至少是二阶的系统，画出零极点图，判断系统的稳定性。 2、求出单位样值响应，并画出图形。 3、求出系统的幅频响应和相频响应，并画出图形。 在此次课程设计中，多次要运用到MATLAB软件解方程以及绘制图形，所以在进行设计之前需要充分掌握用该软件解方程和绘制图形的能力。 实验原理 系统函数H(z)的零、极点的分布完全决定了系统的特性，根据系统函数可求得零、极点。因此，