3、grid
功能:在指定的图形坐标上绘制分格线。
调用格式:grid紧跟在要绘制分格线的绘图指令后面。例如:plot(t, y);grid Grid on 绘制分格线。 Grid off 不绘制分格线。 4、hold
功能:在当前轴或图形上多次重叠绘制多条曲线(x轴要一致)。 调用格式:hold 使当前图形具备刷新性质的双向开关。
Hold on 使当前轴或图形保持而不被刷新,准备接受此后将绘制的新曲线。 Hold off 使当前轴或图形不再具备不被刷新的性质。 5、text
功能:在图形上标注文字说明。
调用格式:text(xt, yt, ‘string’);在图面上(xt, yt)坐标处书写文字说明,其中文字说明字符串必须使用单引号标注。 三、举例
1、已知离散时间系统的系统函数
0.2?0.1z?1?0.3z?2?0.1z?3?0.2z?4 H(z)?
1?1.1z?1?1.5z?2?0.7z?3?0.3z?4求系统在0~?频率范围内,归一化的绝对幅度频率响应,相对幅度频率响应,相位频率响应和零极点分部图。
解:MATLAB程序如下: b=[0.2, 0.1, 0.3, 0.1, 0.2]; a=[1, -1.1, 1.5, -0.7, 0.3];
n=(0: 500)*pi/500; %在[0, ?]的范围内取501个采样点 [H, w]=freqz(b, a, n); %求系统的频率响应
subplot(2, 2, 1), plot(n/pi, abs(H)); grid %作系统的绝对幅度频响图 axis([0,max (n/pi ) , 1.1*min(abs(H)), 1.1*max(abs(H))]); ylabel(‘幅度’);
title(‘幅频响应(V)’);
subplot(2,2, 2), plot(n/pi, angle(H)); grid %作系统的相位频响图 axis([0, max (n/pi ) , 1.1*min(angle(H)), 1.1*max(angle(H))]); ylabel(‘相位’);xlabel(‘以pi为单位的频率’); title(‘相频响应’);
db=20*log10(abs(H));
subplot(2, 2, 3), plot(n/pi, abs(H)); grid %作系统的相对幅度频响图 title(‘幅频响应(db)’);
subplot(2, 2, 4), zplane(b, a); grid %作零极点分布图 title(‘零极点分布’);
四、系统零极点的位置对系统频率响应的影响
系统的零极点的位置对系统响应有着非常明显的影响。观察系统极点位置对幅频响应的影响。已知一阶离散系统的传递函数为H(z)?z?q1,假设系统的零点q1在原点,极z?p1点p1分别取0.2,0.5,0.8。比较它们的幅频响应曲线,从中了解系统极点的位置对幅频响应有何影响。
实验八、 时域抽样与信号的重建
对连续信号进行采样:
已知一个连续时间信号f(t)=sin(2pif0t)+1/3sin(6pif0t), f0=1Hz,取最高有限带宽频率fm=5f0,分别显示原连续时间信号和Fs>2f0, Fs=2f0, Fs<2f0,三种情况下抽样信号的波形。
Matlab程序:
dt=0.1;f0=1;T0=1/f0; fm=5*f0;Tm=1/fm; t=-2:dt:2;
f=sin(2*pi*f0*t)+1/3*sin(6*pi*f0*t); %建立原连续信号 subplot(4,1,1),plot(t,f);
axis([min(t) max(t) 1.1*min(f) 1.1*max(f)]); %title(‘原连续信号和抽样信号’); for i=1:3;
fs=i*fm;Ts=1/fs; n=-2:Ts:2;
f=sin(2*pi*f0*n)+1/3*sin(6*pi*f0*n); subplot(4,1,i+1),stem(n,f,’filled’);
axis([min(n) max(n) 1.1*min(f) 1.1*max(f)]); end
实验九(1): 模拟原型滤波器的设计
实验目的:(1)加深对模拟滤波器基本类型,特点和主要设计指标的了解 (2)掌握模拟低通滤波器原型的设计方法
(3)学习MATLAB语言有关模拟原型滤波器设计的子函数的使用方法
MATLAB子函数: 1、buttord
功能:确定巴特沃思(Butterworth)滤波器的阶数和3分贝截止频率 调用格式:
[n, wn]=buttord(wp, ws, Rp, As);计算巴特沃思数字滤波器的阶数和3分贝截止频率。
其中,0?wp(ws)?1,其值为1时表示0.5Fs,Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小
衰减指标。
[n, wn]=buttord(wp, ws, Rp, As,‘s’);计算巴特沃思模拟滤波器的阶数和3分贝截止频率。wp, ws,可以是实际的频率值或角频率值,Wn 将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小衰减指标。
Wp>ws时,为高通滤波器,当wp, ws为二元向量时,为带通或带阻滤波器,此时Wn也为二元向量。 2、cheb1ord
功能:确定切比雪夫I型滤波器的阶数和通带截止频率 调用格式:
[n, wn]=cheblord(wp, ws, Rp, As );计算切比雪夫I型数字滤波器的阶数和通带截止频率。其中,0?wp(ws)?1,其值为1时表示0.5Fs,Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小衰减指标。
[n, wn]= cheblord (wp, ws, Rp, As,‘s’);计算切比雪夫I型模拟滤波器的阶数和通带截止频率。wp, ws,可以是实际的频率值或角频率值,Wn 将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小衰减指标。
Wp>ws时,为高通滤波器,当wp, ws为二元向量时,为带通或带阻滤波器,此时Wn也为二元向量。 3、cheb2ord
功能:确定切比雪夫II型滤波器的阶数和阻带截止频率 调用格式:
[n, wn]=cheb2ord(wp, ws, Rp, As );计算切比雪夫II型数字滤波器的阶数和通带截止频率。其中,0?wp(ws)?1,其值为1时表示0.5Fs,Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小衰减指标。
[n, wn]= cheb2ord (wp, ws, Rp, As,‘s’);计算切比雪夫II型模拟滤波器的阶数和通带截止频率。wp, ws,可以是实际的频率值或角频率值,Wn 将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小衰减指标。
Wp>ws时,为高通滤波器,当wp, ws为二元向量时,为带通或带阻滤波器,此时Wn也为二元向量。
4、ellipord
功能:确定椭圆滤波器的阶数和通带截止频率 调用格式:
[n, wn]=ellipord(wp, ws, Rp, As);计算椭圆数字滤波器的阶数和通带截止频率。其中,
0?wp(ws)?1,其值为1时表示0.5Fs,Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小衰减指
标。
[n, wn]=ellipord(wp, ws, Rp, As,‘s’);计算椭圆模拟滤波器的阶数和通带截止频率。wp, ws,可以是实际的频率值或角频率值,Wn 将取相同的量纲。Rp为通带最大衰减指标,As为阻带最小衰减指标。
Wp>ws时,为高通滤波器,当wp, ws为二元向量时,为带通或带阻滤波器,此时Wn也为二元向量。 5、buttap
功能:确定巴特沃思(Butterworth)模拟低通滤波器原型 调用格式:
[z, p, k]=buttap(n);设计巴特沃思模拟低通滤波器原型,其传递函数为: Ha?s??k(s?z(0))(s?z(1)).....(s?z(m))
(s?p(1))(s?p(2))(s?p(3))?(s?p(n))此时z为控阵,巴特沃思滤波器由通带内最平坦,总体上单调的幅度特性来表征。 6、cheb1ap
功能:切比雪夫I型模拟低通滤波器原型 调用格式:
[z, p, k]=cheb1ap(n, Rp);设计切比雪夫I型模拟低通滤波器原型,其通带内的波纹系数为Rp分贝,传递函数为: Ha?s??k(s?z(0))(s?z(1)).....(s?z(m))
(s?p(1))(s?p(2))(s?p(3))?(s?p(n))此时z为控阵。切比雪夫I型滤波器是通带内等波纹,阻带内单调的滤波器,其极点均为分布在左半平面的椭圆上。 7、cheb2ap
功能:切比雪夫II型模拟低通滤波器原型 调用格式:
[z, p, k]=cheb2ap(n, As);设计切比雪夫II型模拟低通滤波器原型,其阻带内的波纹系数小于As分贝,传递函数为: Ha(s)?k(s?z(1))(s?z(2))?(s?z(n))
(s?p(1))(s?p(2))?(s?p(n))切比雪夫II型滤波器是通带内单调,阻带内等波纹的滤波器,其极点位置为cheb1ap极点位置的倒数。 8、ellipap
功能:椭圆模拟低通滤波器原型 调用格式:
[z, p, k]=ellipap(n, Rp, As);设计椭圆模拟低通滤波器原型,其通带内的波纹系数为Rp分贝,其阻带内的波纹系数小于As分贝。其传递函数为: Ha(s)?k(s?z(1))(s?z(2))?(s?z(n))
(s?p(1))(s?p(2))?(s?p(n))椭圆滤波器是通带和阻带内均是等波纹的滤波器,它是有比巴特沃斯和切比雪夫更陡的下降斜率,但会损失通带和阻带的波纹指标。 9、poly
功能:求某根向量所对应的特征多项式 调用格式:
P=poly(?);求根向量为?的特征多项式,产生多项式系数向量P。 例如:降幂多项式P(x)=a1x?a2x P?[a1,a2,?an,an?1]
nn?1???anx?an?1其系数行向量表达式为: