上机实验2零极点分析与幅频特性.ppt

L o g o,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,*,D,igital,S,ignal,P,rocessing,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,实验2 离散事件系统频域分析,数字信号处理实验,Digital Signal Processing,2,频率响应的 Matlab,实现,在,Matlab 中，提供了一个 zplane函数 、,freqz 函数,来计算幅度和相位响应，该函数有如下几种调用方式1）H,w=freqz(b,a,N),b 和 a 分别表示分子和分母的系数向量，与 filter(b,a,x)函数中的相同此函数在上,半个单位园 0，),上等间距的 N 点计算频率响应，返回该系统的 N 点频率矢量 和对应的 N 点复数频率响应矢量 H2）H,w=freqz(b,a,N,whole,),在,整个单位园上等,间距的 N 点计算频率响应。

3）H=freqz(b,a,w),它返回矢量,指定的那些频率点上的频率响应,，通常在 0 到 之间系统函数、稳定性、零极点,3,例2.14,已知因果系统,y(n)=0.9y(n-1)+x(n),(1)求 H(z)，并画出零极点示意图,(2)画出|H(e,jw,)|和 H(e,jw,),解：差分方程可以变形为：y(n)-0.9y(n-1)=x(n),(1),由差分方程可得:,系统有一个位于,0.9,的极点和一个位于原点的零点下面用,Matlab,中的函数,zplane,画出它的零极点图2.8,系统函数、稳定性、零极点,4,%Chapter 2:Example 13:,%zplane function:,b=1,0;,a=1,-0.9;,zplane(b,a);,title(,Pole-Zero Plot,);,text(0.85,-0.1,0.9,);text(0.01,-0.1,0,);,（注意：令,b=1,0,，而不是,b=1,，是因为,zplane,函数假设标量是零点或极点2.8,系统函数、稳定性、零极点,5,利用 freqz 函数画出幅度响应和频率响应Drawing the Frequency Response of this system,%Using the first usage of freqz:freqz(b,a,N),H,w=freqz(b,a,100);,magH=abs(H);,phaH=angle(H);,figure(2);,subplot(2,1,1);,plot(w/pi,magH);,grid,subplot(2,1,2);,plot(w/pi,phaH/pi);grid,首先我们使用第一种形式,freqz(b,a,N),，沿单位园的上半圆取,100,个点。

2.8,系统函数、稳定性、零极点,6,这种情况下计算区间是,0w0.99,，而在,w=,点不确定这是由于在,Matlab,中，单位园的下半圆是从,w=,开始的为了克服这个问题，我们使用,freqz,函数的第二种形式,freqz(b,a,N,whole),，程序如下：,%Using the second usage of freqz:freqz(b,a,whole),H,w=freqz(b,a,200,whole,);,magH=abs(H(1:101);,phaH=angle(H(1:101);,w=w(1:101);,figure(3);,subplot(2,1,1);plot(w/pi,magH);grid,subplot(2,1,2);plot(w/pi,phaH/pi);grid,2.8,系统函数、稳定性、零极点,7,使用 freqz 函数的第三种形式的程序如下，运行结果和上图一样：,%Using the third usage of freqz:freqz(b,a,w),w=0:1:100*pi/100;,H,w=freqz(b,a,w);,magH=abs(H);phaH=angle(H);,figure(4),subplot(2,1,1);plot(w/pi,magH);,grid,xlabel(frequency Unit:pi);,ylabel(Magnitude);,title(Magnitude Response);,subplot(2,1,2);plot(w/pi,phaH/pi);,grid,xlabel(frequency Unit:pi);,ylabel(Phase Unit:pi);,title(Phase Response);,2.8,系统函数、稳定性、零极点,任务1 已知线性因果网络用下面差分方程描述：,y,(,n,)=0.9,y,(,n,1)+,x,(,n,)+0.9,x,(,n,1),（1）求网络的系统函数,H,(,z,)及单位脉冲响应,h,(,n,)；,（2）写出网络频率响应函数,H,(e,j,)的表达式，,（3）并用matlab画出其零极点图、幅频特性曲线；,（1、2为理论分析，3为编程实现）,8,9,任务,2,：已知,给出差分方程，试画出系统的零极点图，,并分析给出系统的幅频特性，相频特性。

N=8,10,一般将具有如图所示的幅度特性的滤波器称为,梳状滤波器梳状滤波器的极、零点分布及幅度特性,任务3.假设系统函数如下式：,(1)画出极、零点分布图，并判断系统是否稳定；（稳定性暂不分析）,(2)求出输入单位阶跃序列u(n)检查系统是否稳定11,12,任务,4,下面四个二阶网络的系统函数具有,一样的极点分布：,13,试用MATLAB语言研究零点分布对于单位脉冲响应的影响要求：,（1）分别画出各系统的零、极点分布图；,（2）分别画出各系统的幅频特性曲线；,（3）分析零点分布对于幅频特性、单位脉冲响应的影响。