数字信号处理实验一(上机)报告 联系客服

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数字信号处理实验报告

实验名称: 实验一 离散时间信号的时域表示 实验时间: 2014 年 9 月 16 日 学号: 201211106134 姓名: 孙舸 成绩: 评语: 一、 实验目的

1、熟悉MATLAB命令,掌握离散时间信号-序列的时域表示方法; 2、掌握用MATLAB描绘二维图像的方法;

3、掌握用MATLAB对序列进行基本的运算和时域变换的方法。

二、 实验原理与计算方法

(一)序列的表示方法

序列的表示方法有列举法、解析法和图形法,相应的用MATLAB也可以有这样几种表示方法,分别介绍如下:

1、列举法

在MATLAB中,用一个列向量来表示一个有限长序列,由于一个列向量并不包含位置信息,因此需要用表示位置的n和表示量值的x两个向量来表示任意一个序列,如:

例1.1:

>>n=[-3,-2,-1,0,1,2,3,4];

>>x=[2,1,-1,0,1,4,3,7];

如果不对向量的位置进行定义,则MATLAB默认该序列的起始位置为n=0。

由于内存有限,MATLAB不能表示一个无限序列。 2、解析法

对于有解析表达式的确定信号,首先定义序列的范围即n的值,然后直接写出该序列的表达式,如:

例1.2:实现实指数序列x(n)?(0.9)n,0?n?10的MATLAB程序为: >>n=[0:10]; >>x=(0.9).^n;

例1.3:实现正余弦序列x(n)?3cos(0.1?n??3)?2sin(0.5?n),5?n?15的MATLAB程序为:

>>n=[5:15];

>>x=3*cos(0.1*pi*n+pi/3)+2*sin(0.5*pi*n); 3、图形法

在MATLAB中用图形法表示一个序列,是在前两种表示方法的基础上将序列的各个量值描绘出来,即首先对序列进行定义,然后用相应的画图语句画图,如:

例1.4:绘制在1中用列举法表示的序列的图形,则在向量定义之后加如下相应的绘图语句:

>>stem(n,x);

此时得到的图形的横坐标范围由向量n的值决定,为-3到4,纵坐标的范围由向量x的值决定,为-1到7。应用stem函数时应确保自变量n和函数值x的个数相等。此外可用函数axis([x1,x2,y1,y2])对横纵坐标进行限定,以完善图形,其中x1和x2分别为横坐标的起始和截止位置,y1和y2分别为纵坐标的起始和截止位置。也可用xlabel(‘’)、ylabel(‘’)和title(‘’)为该图添加横、纵坐标说明和标题。

subplot(m,n,k)函数可以将当前窗口分成m行n列个子窗口,并在第k个子窗口绘图。窗口的排列顺序为从左至右,从上至下分别为1,2,…m*n。

以上为几个常用绘图函数的基本用法,有关各函数的其他参数可参考MATLAB的帮助文件。

下面给出产生单位抽样序列和单位阶跃序列的两个函数,供参考。 例1.5:产生单位抽样序列的函数impseq(n0,n1,n2)。 function [n,x] = impseq(n0,n1,n2)

% Generates x(n) = delta(n-n0); n1 <= n,n0 <= n2 % ---------------------------------------------- % [x,n] = impseq(n0,n1,n2) %

if ((n0 < n1) | (n0 > n2) | (n1 > n2))

error('arguments must satisfy n1 <= n0 <= n2') end

n = [n1:n2];

%x = [zeros(1,(n0-n1)), 1, zeros(1,(n2-n0))]; x = [(n-n0) = = 0];

该函数产生一个抽样位置在n0,序列范围在n1和n2之间的单位抽样序列。

例1.6:产生单位阶跃序列的函数stepseq(n0,n1,n2)。 function [n,x] = stepseq(n0,n1,n2)

% Generates x(n) = u(n-n0); n1 <= n,n0 <= n2 % ------------------------------------------ % [x,n] = stepseq(n0,n1,n2) %

if ((n0 < n1) | (n0 > n2) | (n1 > n2))

error('arguments must satisfy n1 <= n0 <= n2') end

n = [n1:n2];

%x = [zeros(1,(n0-n1)), ones(1,(n2-n0+1))]; x = [(n-n0) >= 0];

该函数产生一个起始位置在n0,序列范围在n1和n2之间的单位阶跃序列。

注意:由function产生的函数文件,不能直接运行,并且要放在当前路径下的文件夹里,供其他M文件调用。