第5章 时域离散系统的网络结构.docx
- 文档编号:4625529
- 上传时间:2023-05-07
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:57.14KB
第5章 时域离散系统的网络结构.docx
《第5章 时域离散系统的网络结构.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第5章 时域离散系统的网络结构.docx(15页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
第5章时域离散系统的网络结构
成绩:
《数字信号处理》
作业与上机实验
(第二章)
班级:
学号:
姓名:
任课老师:
完成时间:
信息与通信工程学院
2014—2015学年第1学期
第5章时域离散系统的网络结构
1、对信号x(n)={1,2,3,4,5,6,7,8},n=0,1,2....7,应用如下系统进行处理:
分别用迭代法按差分方程直接编程、按照直接型网络结构编程、调用MATLAB的filter函数实现该信号的处理,求得y(n)。
1)用三种方法求初始条件为0时的y(n);
(1)迭代法:
Matlab代码:
n=0:
7;
x=[1,2,3,4,5,6,7,8];
y
(1)=x
(1);
y
(2)=x
(2)+0.6*x
(1)-0.1*y
(1);
form=3:
8
y(m)=x(m)+0.6*x(m-1)+0.7*x(m-2)-0.1*y(m-1)-0.2*y(m-2);
end
stem(n,y);
title('信号y(n)');
ylabel('幅值');
xlabel('n');
处理后的信号y(n)波形见图一:
图一信号y(n)波形图
处理后信号y(n)的数值:
y=1.00002.50004.45006.25507.98459.750611.528013.2971
(2)按照直接型网络结构编程:
Matlab代码:
n=0:
7;
x=[1,2,3,4,5,6,7,8];
m1=0;
m2=0;
form=1:
8
w(m)=x(m)-0.1*m1-0.2*m2;
y(m)=w(m)+m1*0.6+0.7*m2;
m2=m1;
m1=w(m);
end
stem(n,y);
title('信号y(n)');
ylabel('幅值');
xlabel('n');
处理后的信号y(n)波形见图二:
图二信号y(n)波形图
处理后信号y(n)的数值:
y=1.00002.50004.45006.25507.98459.750611.528013.2971
(3)调用MATLAB的filter函数:
Matlab代码:
n=0:
7;
x=[1,2,3,4,5,6,7,8];
a=[1,0.1,0.2];
b=[1,0.6,0.7];
y=filter(b,a,x);
stem(n,y);
title('信号y(n)');
ylabel('幅值');
xlabel('n');
处理后的信号y(n)波形见图三:
图三信号y(n)波形图
处理后信号y(n)的数值:
y=1.00002.50004.45006.25507.98459.750611.528013.2971
2)当初始条件为:
y(-1)=-0.1,y(-2)=0.2,x(-1)=0.3,x(-2)=0.8时,用三种方法求y(n);
(1)迭代法:
Matlab代码:
n=0:
7;
x=[1,2,3,4,5,6,7,8];
y
(1)=x
(1)+0.6*0.3+0.7*0.8-0.1*(-0.1)-0.2*0.2;
y
(2)=x
(2)+0.6*x
(1)+0.7*0.3-0.1*y
(1)-0.2*(-0.1);
form=3:
8
y(m)=x(m)+0.6*x(m-1)+0.7*x(m-2)-0.1*y(m-1)-0.2*y(m-2);
end
stem(n,y);
title('信号y(n)');
ylabel('幅值');
xlabel('n');
处理后的信号y(n)波形见图四:
图四信号y(n)波形图
处理后信号y(n)的数值:
y=1.71002.65904.29216.23908.01779.750411.521413.2978
(2)按照直接型网络结构编程:
Matlab代码:
n=0:
7;
x=[1,2,3,4,5,6,7,8];
v0=x;
v1
(1)=0.3;v2
(1)=0.8;
w1
(1)=-0.1;w2
(1)=0.2;
form=1:
8
w0(m)=-0.1*w1(m)-0.2*w2(m)+v0(m)+0.6*v1(m)+0.7*v2(m);
y(m)=w0(m);
v2(m+1)=v1(m);w2(m+1)=w1(m);
v1(m+1)=v0(m);w1(m+1)=w0(m);
end
stem(n,y);
title('信号y(n)');
ylabel('幅值');
xlabel('n');
处理后的信号y(n)波形见图二:
图二信号y(n)波形图
处理后信号y(n)的数值:
y=1.71002.65904.29216.23908.01779.750411.521413.2978
(3)调用MATLAB的filter函数:
Matlab代码:
n=0:
7;
x=[1,2,3,4,5,6,7,8];
a=[1,0.1,0.2];
b=[1,0.6,0.7];
xs=[0.3,0.8];
ys=[-0.1,0.2];
xi=filtic(b,a,ys,xs);
y=filter(b,a,x,xi);
stem(n,y);
title('信号y(n)');
ylabel('幅值');
xlabel('n');
处理后的信号y(n)波形见图六:
图六信号y(n)波形图
处理后信号y(n)的数值:
y=1.71002.65904.29216.23908.01779.750411.521413.2978
2、x(n)为受到工业高频干扰的心电信号:
x(n)=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0],n=0,1,2....,55。
初始条件为0。
用数字信号处理系统对其进行去噪处理。
系统如下:
按直接性与级联型网络结构编程实现对心电信号的处理。
(1)按级联型网络结构编程实现对心电信号的处理:
Matlab代码:
n=0:
55;
x=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,...
-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,...
-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,...
12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,...
0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,...
0,-2,-2,-2,-2,0];%存有高频干扰心电图信号序列
stem(n,x);
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
title('原始心电图信号序列x(n)');
v1=0;v2=0;v8=0;v9=0;v15=0;v16=0;
form=1:
56
v3=1.2686*v1-0.7051*v2;
v4=2*v1+v2;
v10=1.0106*v8-0.3583*v9;
v11=2*v8+v9;
v17=0.9044*v15-0.2155*v16;
v18=2*v15+v16;
v6=x(m)+v3;
v7=v6+v4;
v13=v7+v10;
v14=v13+v11;
v20=v14+v17;
y(m)=v20+v18;
v2=v1;v1=v6;v9=v8;v8=v13;v16=v15;v15=v20;
end
figure
(2)
stem(n,y/1000);
xlabel('n');
ylabel('y(n)');
title('用级联型网络结构对心电信号处理后的序列y(n)');
心电图信号序列x(n)及处理后的信号y(n)波形见图七、八:
图七心电图信号序列x(n)图八信号y(n)波形图
(2)按直接型网络结构编程实现对心电信号的处理:
Matlab代码:
n=0:
55;
x=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,...
-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,...
-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,...
12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,...
0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,...
0,-2,-2,-2,-2,0];%存有高频干扰心电图信号序列
stem(n,x);
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
title('原始心电图信号序列x(n)');
S=[1,2,1,1,-1.2686,0.7051;
1,2,1,1,-1.0106,0.3583;
1,2,1,1,-0.9044,0.2155];
G=0.0007378;
[B,A]=sos2tf(S,G);
m1=0;m2=0;m3=0;m4=0;m5=0;m6=0;
form=1:
56
w(m)=x(m)-A
(2)*m1-A(3)*m2-A(4)*m3-A(5)*m4-A(6)*m5-A(7)*m6;
y(m)=0.0007*w(m)+0.0044*m1+0.0111*m2+0.0148*m3+0.0111*m4+0.0044*m5+0.0007*m;
m6=m5;m5=m4;m4=m3;m3=m2;m2=m1;m1=w(m);
end
figure
(2)
stem(n,y);
xlabel('n');
ylabel('y(n)');
title('用直接型网络结构对心电信号处理后的序列y(n)');
心电图信号序列x(n)及处理后的信号y(n)波形见图九、十:
图九心电图信号序列x(n)图十信号y(n)波形图
(3)调用MATLAB的filter函数对心电信号的处理:
Matlab代码:
n=0:
55;
x=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,...
-4,-4,-6,-6,-2,6,12,8,0,-16,...
-38,-60,-84,-90,-66,-32,-4,-2,-4,8,...
12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,...
0,0,-2,-4,0,0,0,-2,-2,0,...
0,-2,-2,-2,-2,0];%存有高频干扰心电图信号序列
stem(n,x);
xlabel('n');
ylabel('x(n)');
title('原始心电图信号序列x(n)');
S=[1,2,1,1,-1.2686,0.7051;
1,2,1,1,-1.0106,0.3583;
1,2,1,1,-0.9044,0.2155];
G=0.0007378;
[B,A]=sos2tf(S,G);
y=filter(B,A,x);
figure
(2)
stem(n,y);
xlabel('n');
ylabel('y(n)');
title('用filter函数对心电信号处理后的序列y(n)');
心电图信号序列x(n)及处理后的信号y(n)波形见图十一、十二:
图十一心电图信号序列x(n)图十二信号y(n)波形图
参考文献
1、高西全,丁玉美.数字信号处理(第三版).西安电子科技大学出版社.2008年8月
2、杨毅明.第5章数字信号处理的实现.XX文库.2011年4月
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第5章 时域离散系统的网络结构 时域 离散系统 网络 结构