西电数字信号处理上机实验报告

1数字信号处理上机实验报告14020710021张吉凯第一次上机实验一：设给定模拟信号，t的单位是ms。1000taxte(1)利用MATLAB绘制出其时域波形和频谱图（傅里叶变换），估计其等效带宽（忽略谱分量降低到峰值的3%以下的频谱）。(2)用两个不同的采样频率对给定的axt进行采样。15000safxtxn以样本秒采样得到。○111jxnXe画出及其频谱。11000safxtxn以样本秒采样得到。○211jxnXe画出及其频谱。比较两种采样率下的信号频谱，并解释。（1）MATLAB程序：N=10;Fs=5;Ts=1/Fs;n=[-N:Ts:N];xn=exp(-abs(n));2w=-4*pi:0.01:4*pi;X=xn*exp(-j*(n'*w));subplot(211)plot(n,xn);title('x_a(t)时域波形');xlabel('t/ms');ylabel('x_a(t)');axis([-10,10,0,1]);subplot(212);plot(w/pi,abs(X));title('x_a(t)频谱图');xlabel('\omega/\pi');ylabel('X_a(e^(j\omega))');ind=find(X>=0.03*max(X))*0.01;eband=(max(ind)-min(ind));fprintf('等效带宽为%fKHZ\n',eband);运行结果：等效带宽为12.110000KHZ3（2）MATLAB程序：N=10;omega=-3*pi:0.01:3*pi;4%Fs=5000Fs=5;Ts=1/Fs;n=-N:Ts:N;xn=exp(-abs(n));X=xn*exp(-j*(n'*omega));subplot(2,2,1);stem(n,xn);gridon;axis([-10,10,0,1.25]);title('时域波形(f_s=5000)');xlabel('n');ylabel('x_1(n)');subplot(2,2,2);plot(omega/pi,abs(X));title('频谱图(f_s=5000)');xlabel('\omega/\pi');ylabel('X_1(f)');gridon;%Fs=1000Fs=1;Ts=1/Fs;n=-N:Ts:N;xn=exp(-abs(n));X=xn*exp(-j*(n'*omega));subplot(2,2,3);stem(n,xn);gridon;axis([-10,10,0,1.25]);5title('时域波形(f_s=1000)');xlabel('n');ylabel('x_2(n)');gridon;subplot(2,2,4);plot(omega/pi,abs(X));title('频谱图(f_s=1000)');xlabel('\omega/\pi');ylabel('X_2(f)');gridon;运行结果：6实验二：给定一指数型衰减信号0cos2atxteft，采样率1sfT，T为采样周期。为方便起见，重写成复指数形式02jftatxtee。采样后的信号为02jfnTanTxnTee，加窗后长度为L的形式为：,0,1,,1LxnTxnTnL这3个信号xt，xnT，LxnT的幅度谱平方分别为：模拟信号：222012Xfaff采样信号：72201ˆ12cos2aTaTXfeffTe加窗（取有限个采样点）信号：2202012cos2ˆ12cos2aTLaTLLaTaTeffTLeXfeffTe且满足如下关系：ˆˆˆlim,limsLLfXfXfTXfXf实验内容100.2sec,0.5Hz,1Hz2Hz=10ssafffL取采样频率分别取和，。（1）在同一张图上画出：模型号幅度谱平方2Xf；2ˆ1Hz2Hz0Hz3HzssffTXff和时，采样信号幅度谱平方（2）在同一张图上画出：模型号幅度谱平方2Xf；2ˆ2Hz0Hz3HzsfTXff时，采样信号幅度谱平方；改变L值，结果又如何？（1）MATLAB程序：f=0:0.01:3;alpha=0.2;f0=0.5;L=10;T1=1;T2=0.5;Xa=1./(alpha^2+(2*pi*(f-f0)).^2);8Xs1=T1*(1-2*exp(-alpha*T1*L)*cos(2*pi*(f-f0)*T1*L)+exp(-2*alpha*T1*L))./(1-2*exp(-alpha*T1)*cos(2*pi*(f-f0)*T1)+exp(-2*alpha*T1));Xs2=T2*(1-2*exp(-alpha*T2*L)*cos(2*pi*(f-f0)*T2*L)+exp(-2*alpha*T2*L))./(1-2*exp(-alpha*T2)*cos(2*pi*(f-f0)*T2)+exp(-2*alpha*T2));plot(f,Xa,'b');holdon;plot(f,Xs1,'g');holdon;plot(f,Xs2,'r');xlabel('f/Hz');ylabel('|X(f)|^2');gridon;legend('模拟信号幅度谱平方|X(f)|^2','f_s=1Hz时，采样信号幅度谱平方|TX(f)|^2','f_s=2Hz时，采样信号幅度谱平方|TX(f)|^2');运行结果：9（2）MATLAB程序：f=0:0.01:3;alpha=0.2;f0=0.5;L1=5;L2=10;L3=20;T1=0.5Xa=1./(alpha^2+(2*pi*(f-f0)).^2);10Xs1=T1*(1-2*exp(-alpha*T1*L1)*cos(2*pi*(f-f0)*T1*L1)+exp(-2*alpha*T1*L1))./(1-2*exp(-alpha*T1)*cos(2*pi*(f-f0)*T1)+exp(-2*alpha*T1));Xs2=T1*(1-2*exp(-alpha*T1*L2)*cos(2*pi*(f-f0)*T1*L2)+exp(-2*alpha*T1*L2))./(1-2*exp(-alpha*T1)*cos(2*pi*(f-f0)*T1)+exp(-2*alpha*T1));Xs3=T1*(1-2*exp(-alpha*T1*L3)*cos(2*pi*(f-f0)*T1*L3)+exp(-2*alpha*T1*L3))./(1-2*exp(-alpha*T1)*cos(2*pi*(f-f0)*T1)+exp(-2*alpha*T1));plot(f,Xa,'b');holdon;plot(f,Xs1,'g');holdon;plot(f,Xs2,'r');holdon;plot(f,Xs3,'y')xlabel('f/Hz');ylabel('|X(f)|^2');gridon;legend('模拟信号幅度谱平方|X(f)|^2','f_s=2Hz时，采样信号幅度谱平方|TX(f)|^2(L=5)','f_s=2Hz时，采样信号幅度谱平方|TX(f)|^2(L=10)','f_s=2Hz时，采样信号幅度谱平方|TX(f)|^2(L=20)');运行结果：11实验三：设11,2,2xn，21,2,3,4xn，编写MATLAB程序，计算：（１）５点圆周卷积1yn；（２）６点圆周卷积2yn；（３）线性卷积3yn；（４）画出的1yn，2yn和3yn时间轴对齐。MATLAB程序：a=[1,2,2];12b=[1,2,3,4];y1=cconv(a,b,5);y2=cconv(a,b,6);y3=conv(a,b);figure(1);subplot(311)stem(y1);gridontitle('五点圆周卷积y1(n)');xlabel('n'),ylabel('y1(n)');axis([06015])subplot(312)stem(y2);gridontitle('六点圆周卷积y2(n)');xlabel('n'),ylabel('y2(n)');axis([06015])subplot(313)stem(y3);gridontitle('线性卷积y3(n)');xlabel('n'),ylabel('y3(n)');axis([06015]);13运行结果：x1=[1,2,2];x2=[1,2,3,4];n1=0:4;y1=cconv(x1,x2,5);n2=0:5;y2=cconv(x1,x2,6);n3=0:length(x1)+length(x2)-2;y3=conv(x1,x2);subplot(3,1,1);stem(n1,y1);14gridon;axis([-1,6,0,16]);subplot(3,1,2);stem(n2,y2);gridon;axis([-1,6,0,16]);subplot(3,1,3);stem(n3,y3);gridon;axis([-1,6,0,16]);运行结果：15实验四：给定因果系统：0.91ynynxn（１）求系统函数Hz并画出零极点示意图。（２）画出系统的幅频特性jHe和相频特性。（３）求脉冲响应hn并画序列图。提示：在ＭＡＴＬＡＢ中，zplane(b,a)函数可画零极点图；Freqz(b,a,N)可给出0,范围内均匀间隔的N点频率响应的复振幅；Impz(b,a,N)可求Hz的逆变换（即脉冲响应）。16MATLAB程序：a=[1,0]b=[1,-0.9]figure(1)zplane(b,a);title('零极点分布图')w=[-3*pi:0.01:3*pi];[h,phi]=freqz(b,a,w);figure(2);subplot(3,1,1);plot(w,abs(h));gridon;title('幅频特性');xlabel('f/Hz'),ylabel('H(f)');subplot(3,1,2);plot(w,phi);gridon;title('相频特性');xlabel('f/Hz'),ylabel('W(f)');subplot(3,1,3);17impz(b,a);运行结果：18第二次上机1.给定模拟信号2sin45cos8xttt，对其进行采样，用DFT（FFT）进行信号频谱分析。（１）确定最小采样频率和最小采样点数。（２）若以0.010:1tnnN秒进行采样，至少需要取多少采样点？（３）用DFT的点数50,100N画出信号的N点DFT的幅度谱，讨论幅度谱结果。（４）N分别为64N和60N，能否分辨出信号的所有频率分量。19（５）在（３）和（４）的条件下做补0FFT，分析结果。（６）在不满足最小采样点数的情况下做补0DFT，观察是否可以分辨出两个频率分量。（1）最小采样频率：8；最小采样点数：4（2）最小采样点数：50（3）（4）MATLAB程序：N1=50;N2=100;N3=64;N4=60;n1=0:N1-1;n2=0:N2-1;n3=0:N3-1;n4=0:N4-1;w1=4*pi;w2=8*pi;T=0.01;x1=2*cos(w1*n1*T)+5*cos(w2*n1*T);x2=2*cos(w1*n2*T)+5*cos(w2*n2*T);x3=2*cos(w1*n3*T)+5*cos(w2*n3*T);x4=2*cos(w1*n4*T)+5*cos(w2*n4*T);X1=abs(fft(x1,N1));X2=abs(fft(x2,N2));X3=abs(fft(x3,N3));X4=abs(fft(x4,N4));20figure(1)subplot(2,2,1),stem(n1,X1,'.');gridon;title('N=50');xlabel('n1');ylabel('X1');subplot(2,2,2),stem(n2,X2,'.');gridon;title('N=100');xlabel('n2');ylabel('X2');subplot(2,2,3),stem(n3,X3,'.');gridon;title('N=64');xlabel('n3');ylabel('X3');subplot(2,2,4),stem(n4,X4,'.');gridon;title('N=60');xlabel('n4');ylabel('X4');运行结果：21（5）MATLAB程序：Nb=200;nb=0:Nb-1;X5=abs(fft(x1,Nb));X6=abs(fft(x2,Nb));X7=abs(fft(x3,Nb));X8=abs(fft(x4,Nb));figure(2)subplot(2,2,1),stem(nb,X5,'.');gridon;22title('N=50补零到200后的幅度值');xlabel('nb');ylabel('X5');subplot(2,2,2),stem(nb,X6,'.');gridon;title('N=100补零到200后的幅度值');xlabel('nb');ylabel('X6');subplot(2,2,3),stem(nb,X7,'.');gridon;title('N=64补零到200后的幅度值');xlabel('nb');ylabel('X7');subplot(2,2,4),stem(nb,X8,'.');gridon;title('N=60补零到200后的幅度值');xlabel('nb');ylabel('X8');运行结果：（6）MATLAB程序：23N9=3;n9=0:N9-1;x9=2*cos(w1*n9*T)+5*cos(w2*n9*T);X9=abs(fft(x9,Nb));figure(3)stem(nb,X9,'.');gridon;title('N=3不满足最小采样点时补零到200后的幅度值');xlabel('nb');ylabel('X9');运行结果：242.设雷达发射线性调频信号2exp2htjt，13510，采样率9210sf，采样点数20000N。回波信号12sththt，6110，621.110。（１）画出ht的频谱。（２）利用DFT的时延性质产生st，比较直接在时域产生和在频域产生（再变换到时域）的结果是否相同。（３）匹配滤波的结果是ytstht，（“”表示线性卷积）。分别用直接线性卷积和DFT的卷积定理求解yt。比较二者结果，并记录两种方法的运行时间（用tic，toc指令）。（４）画出yt的频谱。（1）MATLAB程序：mu=5e13;fs=2e9;Ts=1/fs;mu=5e13;fs=2e9;Ts=1/fs;N=20000;tao1=1e-6;25tao2=1.1e-6;delay1=ceil(tao1/Ts);delay2=ceil(tao2/Ts);n=0:N-1;t=n*Ts;h=exp(j*2*pi*mu*t.^2);H=abs(fft(h,N));figure(1);stem(n,H,'.');gridon;运行结果：26（2）MATLAB程序：Ns=N+max(delay1,delay2);s1=zeros(1,Ns);s2=zeros(1,Ns);s1(delay1+1:delay1+N)=exp(2*j*pi*mu*t.^2);s2(delay2+1:delay2+N)=exp(2*j*pi*mu*t.^2);s=s1+s2;f=(0:1/Ns:1-1/Ns)*fs;x=zeros(1,Ns);27x(1:N)=h;x1=fft(x).*exp(-j*2*pi*tao1*f);x2=fft(x).*exp(-j*2*pi*tao2*f);xsum=ifft(x1+x2);figure(2)plot(abs(s));gridon;holdon;plot(abs(xsum),'r');gridon;运行结果：28（3）MATLAB程序：hh=zeros(1,N);hh(1)=h(1);hh(2:end)=fliplr(h(2:end));hh=conj(hh);tic;y=conv(s,hh);toc;taob=(0:length(y)-1)*Ts-N*Ts;figure(3);plot(taob,abs(y));gridon;holdon;Ny=N+Ns-1;tic;hhf=conj(fft(h,Ny));hf=fft(s,Ny);yf=(ifft(hf.*hhf));toc;stem(taob,circshift(abs(yf.'),N),'r');gridon;xlabel('10');ylabel('a');29运行结果：Elapsedtimeis3.462685seconds.Elapsedtimeis0.133051seconds.（4）MATLAB程序：figure(4);plot(abs(fft(yf)));gridon;实验结果：30第三次上机1.IIR滤波器（1）用matlab确定一个数字IIR低通滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下：40kHz的采样率，4kHz的通带边界频率，8kHz的阻带边界频率，0.5dB的通带波纹，40dB的最小阻带衰减。并在同一张图中画出每种滤波器的频率响应。31（1）MATLAB程序：fc=40;fp=4;fs=8;rp=0.5;rs=40;wp=2*pi*fp/fc;ws=2*pi*fs/fc;disp('buttord');[n,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=butter(n,wc,'low','s');w=0:0.002:5;[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));plot(w,h,'b-');disp('cheb1ord');[n,wpo]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,'s')[b,a]=cheby1(n,rp,wpo,'low','s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'r-');disp('cheb2ord');[n,wso]=cheb2ord(wp,ws,rp,rs,'s');32[b,a]=cheby2(n,rs,wso,'low','s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'k-');disp('ellipord');[n,wc]=ellipord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=ellip(n,rp,rs,wc,'low','s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'g-');legend('butter','cheby1','cheby2','ellip')gridon;xlabel('w');ylabel('h');运行结果：buttordn=9wc=0.753333cheb1ordn=5wpo=0.6283cheb2ordn=5wso=1.2069ellipordn=4wc=0.628334（2）用matlab确定一个数字IIR高通滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下：3500Hz的采样率，1050Hz的通带边界频率，600Hz的阻带边界频率，1dB的通带波纹，50dB的最小阻带衰减。并在同一张图中画出每种滤波器的频率响应。MATLAB程序：fc=3500;fp=1050;fs=600;rp=1;rs=50;wp=2*pi*fp/fc;ws=2*pi*fs/fc;disp('buttord');[n,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=butter(n,wc,'high','s');w=0:0.001:6;[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));plot(w,h,'b-');disp('cheb1ord');[n,wpo]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=cheby1(n,rp,wpo,'high','s');[h,w]=freqs(b,a,w);35h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'r-');disp('cheb2ord');[n,wso]=cheb2ord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=cheby2(n,rs,wso,'high','s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'k-');disp('ellipord');[n,wc]=ellipord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=ellip(n,rp,rs,wc,'high','s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'g-');legend('butter','cheby1','cheby2','ellip');axis([0,5,-120,0]);gridon;36xlabel('w');ylabel('h');运行结果：buttordn=12wc=1.7402cheb1ordn=7wpo=1.8850cheb2ordn=7wso=1.2049ellipordn=537wc=1.8850（3）用matlab确定一个数字IIR带通滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下：7kHz的采样率，1.4kHz和2.1kHz的通带边界频率，1.05kHz和2.45kHz的阻带边界频率，0.4dB的通带波纹，50dB的最小阻带衰减。并在同一张图中画出每种滤波器的频率响应。MATLAB程序：fc=7;fp=[1.4,2.1];fs=[1.05,2.45];rp=0.4;rs=50;38wp=2*pi*fp/fc;ws=2*pi*fs/fc;disp('buttord');[n,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=butter(n,wc,'s');w=0:0.002:5;[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));plot(w,h,'b-');disp('cheb1ord');[n,wpo]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=cheby1(n,rp,wpo,'s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'r-');disp('cheb2ord');[n,wso]=cheb2ord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=cheby2(n,rs,wso,'s');[h,w]=freqs(b,a,w);39h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'k-');disp('ellipord');[n,wc]=ellipord(wp,ws,rp,rs,'s');[b,a]=ellip(n,rp,rs,wc,'s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdon;plot(w,h,'g-');legend('butter','cheby1','cheby2','ellip');axis([0,5,-120,20]);gridon;xlabel('w');ylabel('h');运行结果：n=12wc=1.23051.9250cheb1ord40n=7wpo=1.25661.8850cheb2ordn=7wso=1.10502.1437ellipordn=5wc=1.25661.885041（4）用matlab确定一个数字IIR带阻滤波器所有四种类型的最低阶数。指标如下：12kHz的采样率，2.1kHz和4.5kHz的通带边界频率，2.7kHz和3.9kHz的阻带边界频率，0.6dB的通带波纹，45dB的最小阻带衰减。并在同一张图中画出每种滤波器的频率响应。MATLAB程序：fc=12;fp=[2.1,4.5];fs=[2.7,3.9];rp=0.5;rs=40;wp=2*pi*fp/fc;ws=2*pi*fs/fc;disp('buttord')[n,wc]=buttord(wp,ws,rp,rs,'s')[b,a]=butter(n,wc,'stop','s');w=0:0.002:5;[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));plot(w,h,'b-')disp('cheb1ord')[n,wpo]=cheb1ord(wp,ws,rp,rs,'s')[b,a]=cheby1(n,rp,wpo,'stop','s');[h,w]=freqs(b,a,w);42h=20*log10(abs(h));holdonplot(w,h,'r-')disp('cheb2ord')[n,wso]=cheb2ord(wp,ws,rp,rs,'s')[b,a]=cheby2(n,rs,wso,'stop','s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdonplot(w,h,'k-')disp('ellipord')[n,wc]=ellipord(wp,ws,rp,rs,'s')[b,a]=ellip(n,rp,rs,wc,'stop','s');[h,w]=freqs(b,a,w);h=20*log10(abs(h));holdonplot(w,h,'g-')legend('butter','cheby1','cheby2','ellip',4)gridonaxis([0,5,-120,20])43xlabel('w')ylabel('h')运行结果：buttordn=10wc=1.27262.2684cheb1ordn=6wpo=1.22522.3561cheb2ordn=6wso=1.38452.0851ellipordn=5wc=1.25662.356244用到的函数：butter，buttord，cheb2ord，chebl1，cheby2，ellip，ellipord.1FIR滤波器设计分别用矩形窗，Blackman窗，Hamming窗，Hanning窗和Bartlett窗设计截止频率为0.3Pi，窗长为M（M=11，41，81，121）的FIR低通滤波器。在图中画出：（1）理想低通滤波器的冲激响应；MATLAB程序：45wc=0.3*pi;M=[11,41,81,121];fori=1:1:4tao=(M(i)-1)/2;h_d1n=zeros(1,M(i));forn=1:1:M(i)ifn==taoh_d1n(n)=wc/pi;elseh_d1n(n)=(sin(wc*(n-tao)))/(pi*(n-tao));endendsubplot(2,2,i);n1=1:1:M(i);stem(n1,h_d1n,'b');gridon;title({['a=',num2str(i)]});end46运行结果：（2）所加窗函数；MATLAB程序：M=[11,41,81,121];fori=1:1:4n=[0:1:M(i)-1];wn_boxcar=boxcar(M(i));wn_bartlett=bartlett(M(i));wn_hanning=hanning(M(i));wn_hamming=hamming(M(i));47wn_blackman=blackman(M(i));figure(i)subplot(3,2,1),stem(n,wn_boxcar,'r.');title(['M=',num2str(i),'矩形窗函数']);subplot(3,2,2),stem(n,wn_bartlett,'r.');title(['M=',num2str(i),'三角窗函数']);subplot(3,2,3),stem(n,wn_hanning,'r.');title(['M=',num2str(i),'汉宁窗函数']);subplot(3,2,4),stem(n,wn_hamming,'r.');title(['M=',num2str(i),'海明窗函数']);subplot(3,2,5),stem(n,wn_blackman,'r.');title(['M=',num2str(i),'布莱克曼窗函数']);end运行结果：4849（2）加窗后的滤波器冲激响应50（2）滤波器的幅频特性；MATLAB程序：clearall;51clc;wc=0.3;N=[11,41,81,121];k=1;fori=1:1:4M=N(i)-1;h_boxcar=fir1(M,wc,boxcar(N(i)));h_bartlett=fir1(M,wc,bartlett(N(i)));h_hanning=fir1(M,wc,hanning(N(i)));h_hamming=fir1(M,wc,hamming(N(i)));h_blackman=fir1(M,wc,blackman(N(i)));n=[0:1:N(i)-1];figure(k);k=k+1;subplot(3,2,1),stem(n,h_boxcar,'.');title(['N=',num2str(N(i)),'矩形窗函数冲击响应']);subplot(3,2,2),stem(n,h_bartlett,'.');title(['N=',num2str(N(i)),'三角窗函数冲击响应']);subplot(3,2,3),stem(n,h_hanning,'.');title(['N=',num2str(N(i)),'汉宁窗函数冲击响应']);52subplot(3,2,4),stem(n,h_hamming,'.');title(['N=',num2str(N(i)),'海明窗函数冲击响应']);subplot(3,2,5),stem(n,h_blackman,'.');title(['N=',num2str(N(i)),'布莱克曼窗函数冲击响应']);Hx_boxcar=freqz(h_boxcar);dBHx_boxcar=20*log10((abs(Hx_boxcar)/max(abs(Hx_boxcar))));Hx_bartlett=freqz(h_bartlett);dBHx_bartlett=20*log10((abs(Hx_bartlett)/max(abs(Hx_bartlett))));Hx_hanning=freqz(h_hanning);dBHx_hanning=20*log10((abs(Hx_hanning)/max(abs(Hx_hanning))));Hx_hamming=freqz(h_hamming);dBHx_hamming=20*log10((abs(Hx_hamming)/max(abs(Hx_hamming))));Hx_blackman=freqz(h_blackman);dBHx_blackman=20*log10((abs(Hx_blackman)/max(abs(Hx_blackman))));w=0:pi/512:511*pi/512;figure(k)k=k+1;subplot(3,2,1),plot(w/pi,dBHx_boxcar);title(['N=',num2str(N(i)),'矩形窗幅度响应(dB)']);xlabel('\omega/\pi');ylabel('20log|H(e^j^\omega)|(dB)');gridon;53subplot(3,2,2),plot(w/pi,dBHx_bartlett);title(['N=',num2str(N(i)),'三角窗幅度响应(dB)']);xlabel('\omega/\pi');ylabel('20log|H(e^j^\omega)|(dB)');gridon;subplot(3,2,3),plot(w/pi,dBHx_hanning);title(['N=',num2str(N(i)),'汉宁窗幅度响应(dB)']);xlabel('\omega/\pi');ylabel('20log|H(e^j^\omega)|(dB)');gridon;subplot(3,2,4),plot(w/pi,dBHx_hamming);title(['N=',num2str(N(i)),'海明窗幅度响应(dB)']);xlabel('\omega/\pi');ylabel('20log|H(e^j^\omega)|(dB)');gridon;subplot(3,2,5),plot(w/pi,dBHx_blackman);title(['N=',num2str(N(i)),'布莱克曼幅度响应(dB)']);xlabel('\omega/\pi');ylabel('20log|H(e^j^\omega)|(dB)');gridon;end运行结果：5455565758（3）根据结果比较不同长度对应的滤波器特性；截断长度N增加时，主瓣宽度变窄，过渡带减小，起伏振荡变密。（4）比较不同的窗对应的效果。随着窗函数越来越平滑，主瓣宽度加宽，通带及阻带波纹改善，且阻带最小衰减增大，但过渡带加宽，可见窗函数设计中，通带、阻带波纹的改善是以加宽过渡带为代价的。用到的函数：fir12IIR滤波器的实现结构5912345123453812722162424145zzzzzHzzzzzz（1）用级联形式实现该系统，画出实现框图。（2）用并联形式实现该系统，画出实现框图。用到的函数：tf2zp，residue，residuezMATLAB程序：b=[3,8,12,7,2,-2];a=[16,24,24,14,5,1];[sos,G]=tf2sos(b,a)[r,p,k]=residuez(b,a)R1=[r(1),r(2)];P1=[p(1),p(2)];[b1,a1]=residuez(R1,P1,0)R2=[r(4),r(5)];P2=[p(4),p(5)];[b2,a2]=residuez(R2,P2,0)运行结果：sos=1.0000-0.333301.00000.50006001.00002.00002.00001.00000.50000.25001.00001.00001.00001.00000.50000.5000G=0.1875r=-0.4219+0.6201i-0.4219-0.6201i2.34380.3437-2.5079i0.3437+2.5079ip=-0.2500+0.6614i-0.2500-0.6614i-0.5000-0.2500+0.4330i-0.2500-0.4330ik=-2b1=61-0.8437-1.03120a1=1.00000.50000.5000b2=0.68752.34370a2=1.00000.50000.2500