MATLAB实现傅立叶变换求冲激响应、系统函数幅频特性

资 源 简 介

MATLAB实现傅立叶变换求冲激响应、系统函数幅频特性

详 情 说 明

在信号处理领域，MATLAB提供了强大的工具来分析线性时不变系统的特性。通过傅立叶变换，我们可以有效地求解系统的冲激响应和系统函数的幅频特性，这对于理解系统行为至关重要。

首先，对于给定的系统函数H(s)或H(z)，我们可以借助MATLAB中内置的freqz和freqs函数来获取其频率响应。对于离散系统，freqz函数能够计算数字滤波器的频率响应；而对于连续系统，freqs函数则适用于模拟滤波器分析。

冲激响应可以通过对系统函数进行逆傅立叶变换得到。在MATLAB中，我们可以使用ifft函数实现这一过程。需要注意的是，为了得到准确的结果，必须保证频率点足够密集，并且要正确设置采样率和频率范围。

系统函数的幅频特性分析包括计算幅度响应和相位响应两个部分。通过对频率响应结果取绝对值，我们可以获得系统的增益特性；而计算其角度，则得到相位响应特性。MATLAB中的abs和angle函数可以方便地完成这些计算。

在实际应用中，为了更好地可视化分析结果，通常会使用subplot函数创建多个子图，分别显示冲激响应、幅频特性和相频特性。对数坐标（semilogx或loglog）常用于幅频特性图的绘制，特别是当需要观察系统在不同频段的响应细节时。