實(shí)驗(yàn)信號(hào)的基本操作與處理(附思考題程序)

實(shí)驗(yàn)1MATLAB紹其基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)浚海?熟悉MATLAB軟應(yīng)用環(huán)境，學(xué)習(xí)常用窗口的功能和使用方法。（2掌握基本的MATLAB函操作及其使用。（3掌握簡(jiǎn)單的計(jì)算及其繪圖操作。實(shí)驗(yàn)原（1）簡(jiǎn)MATLAB是美國(guó)公開(kāi)的高性能的科學(xué)與工程計(jì)算軟件值算、自動(dòng)控制、信號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化計(jì)算、小波分析、圖像處理等領(lǐng)域有著廣泛的用途。近年來(lái)，在內(nèi)高等院校、科研院所的應(yīng)用逐漸普及，成為廣大科研、工程技術(shù)人員必備的工具之一。MATLAB具矩陣和數(shù)組運(yùn)算方便、編程效率極高、易學(xué)易用、可擴(kuò)充性強(qiáng)和移植性好等優(yōu)點(diǎn)稱(chēng)為“草稿紙式的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言”把程技術(shù)人員從煩瑣的程序代碼中解放出來(lái)，可以快速地驗(yàn)證自己的模型和算法。MATLAB作為一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言，它是一套功能強(qiáng)大的工程計(jì)算及數(shù)據(jù)處理軟件，廣泛應(yīng)用于工通訊、信號(hào)處理、生物醫(yī)學(xué)、控制等眾多領(lǐng)域。它是一種面向?qū)ο蟮?，交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其結(jié)構(gòu)完整又優(yōu)良的可移植性MATLAB的主要特點(diǎn)就是其強(qiáng)大的矩陣計(jì)算能力及仿真能力習(xí)軟件的基本操作及其編程方法會(huì)逐步掌握它在矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理等方面的功能及其具體應(yīng)用。另外提了方便的繪圖功能，便于用戶直觀地輸出處理結(jié)果。通過(guò)本課程實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生運(yùn)用MATLAB編完成一些數(shù)字信號(hào)處理的基本能深信號(hào)處理理論課程內(nèi)的理解序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。（2）MATLAB軟件的安裝與啟動(dòng)安裝MATLAB軟件成功之后，并啟動(dòng)，就可以直接進(jìn)行相關(guān)的操作了。實(shí)驗(yàn)內(nèi)及其步驟理解MATLAB的本原理，學(xué)習(xí)并掌握基本的運(yùn)算與操作了解和掌握基本的數(shù)據(jù)表示與計(jì)算，掌握常用的繪圖命令，熟悉學(xué)習(xí)M文的編寫(xiě)與調(diào)試，為信號(hào)的處理等做好準(zhǔn)備。常用線性代數(shù)函數(shù)B=A’C=A+BC=A^k

矩陣轉(zhuǎn)置矩陣相加矩陣相乘矩陣冪

4]A(n)Aconv(p1,p2)

矩陣賦值查看矩陣A的n個(gè)元素查看矩陣A的容兩個(gè)多項(xiàng)式相乘

矩陣點(diǎn)乘，即兩維數(shù)相同[X,D]=eig(A)矩的特征向量X和以expm(A)det(A)

的矩陣各對(duì)應(yīng)元素相乘指數(shù)矩陣，也就是eA矩陣的逆矩陣矩陣的行列式的值計(jì)算矩陣的秩矩陣的特征值

C=A(1,:)C=A(:,1)C=A(:,n)p=ploy(A)r=roots(p)

特征值為元素的對(duì)角陣C的容為矩陣A的一行C的容為矩陣A的一列C的容為矩陣A的列矩陣的特征多項(xiàng)式特征多項(xiàng)式方程的根（1基本的數(shù)據(jù)表示與常見(jiàn)的基本運(yùn)算/

犏犏臌犏犏臌輸入簡(jiǎn)單的矩陣：A=

，

=

，并計(jì)算A*B，A.*B，A.^B，比較各自結(jié)果有何不同。2參考：A*B;A.*B;A.^B。計(jì)算下列表達(dá)式的結(jié)果：a=

[123-43)]?

3參考：復(fù)數(shù)運(yùn)算及其表示：已知

z=1+2i，3+4i，z=513

i

，利用計(jì)

=

z13

。參考：z1=1+2iz2=3+3iz3=5*exp(i*pi/6)z=z1*z2/z3（2基本的繪圖操作常用的繪圖函數(shù)有針（’函函繪圖采用的’繪圖函數(shù)，其函數(shù)功能比較強(qiáng)大；函數(shù)圖形的注釋?zhuān)ǔubplot函來(lái)實(shí)現(xiàn)等繪圖函數(shù)簡(jiǎn)介：Matlab簡(jiǎn)單應(yīng)用與運(yùn)算已有一定的基礎(chǔ)，現(xiàn)介紹Matlab下二維繪制，具體的函數(shù)名以及功能簡(jiǎn)介如下。函數(shù)名稱(chēng)函功能簡(jiǎn)介

函數(shù)名稱(chēng)

函數(shù)功能簡(jiǎn)介barfplotFill

長(zhǎng)條圖較精確的函數(shù)圖形累計(jì)圖階梯圖實(shí)心圖羅盤(pán)圖

errorbarRoseStemFeather

圖形加上誤差范圍極坐標(biāo)圖極坐標(biāo)累計(jì)圖針狀圖羽毛圖向量場(chǎng)圖

在x-y平繪制等位線圖

繪拓?fù)鋱D

雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)曲線

Pcolor

偽彩圖x軸數(shù)坐標(biāo)曲線

y軸數(shù)坐標(biāo)曲線繪制正弦函數(shù)的圖形，可以通過(guò)以下參考代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)：繪制簡(jiǎn)單的針狀圖：x=-pi:.1:pi;y=sin(x);繪制曲線圖：plot(xy);sin(x),cos(x));/

圖形的注釋?zhuān)簒=-pi:.1axis([0,6,-1.2,1.2]);xlabel(Inputsingal);ylabel(Out’title(Twotrigonometricfunctions);‘y=sin(x)’y=cos(x));繪制視窗小圖：利用該命令同時(shí)畫(huà)出多個(gè)小圖形在同一個(gè)視窗之中subplot(2,2,1);plot(x,sin(x));subplot(2,2,2);plot(x,subplot(2,2,3);plot(x,sinh(x));subplot(2,2,4);plot(x,cosh(x));（3M件及M文編輯器一般MATLAB命令窗口編寫(xiě)命令進(jìn)行操作外程代碼所編寫(xiě)的文件常以.m”為擴(kuò)展名，即稱(chēng)之為文。它可以在的單中打開(kāi)，也可以直接在界圖標(biāo)直接進(jìn)行M件的編輯，創(chuàng)立自己的M文。Matlab中定義函數(shù)在matlab一個(gè)函數(shù)需要定義一個(gè)M文，文件名與函數(shù)名稱(chēng)一致。例如：定義一個(gè)函數(shù)完成兩個(gè)矩陣的加法與乘法運(yùn)算，函數(shù)名稱(chēng)為matplus”則對(duì)應(yīng)編寫(xiě)一個(gè)名稱(chēng)為matplus.m的M文。%算矩陣加法與乘法D=A*B;/

----在“Window”中輸入如下命令：>>A=[1,2,3;4,5,6;7,8,9];>>[C,D]=matplus(A,A實(shí)用MATLAB數(shù)介紹其中在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中常用到的指（函數(shù)名）有：plot,figure,stem,subplot,gridylabel,exp,imag,abs,angle,help,命令等，具體調(diào)用格式參看”者查閱相關(guān)書(shū)籍。另外，在具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也可以根據(jù)實(shí)際需要自己定義函數(shù)。思考題（1）MATLAB在理數(shù)據(jù)運(yùn)算過(guò)程中與其他高級(jí)語(yǔ)言有何不同。MATLAB是一種面向?qū)ο蟮?，交互式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其結(jié)構(gòu)完整又優(yōu)良的可移植性。主要特點(diǎn)就是其強(qiáng)大的矩陣計(jì)算能力及仿真能力，另外MATLAB提供了方便的繪圖功能，便于用戶直觀地輸出處理結(jié)果。（2熟悉MATLAB的用數(shù)學(xué)運(yùn)算符號(hào)，比較幾種乘法的運(yùn)算符號(hào)有何不同。（3繪制振蕩曲線

e

t

t

及其包絡(luò)線

y=e

t

的圖形，其中

t的值范圍是p]

，并進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注。>>t=0:0.1:5*pi;>>y=exp(-t/4).*sin(3*t);>>>>>>title('Twofunctions');legend('x=exp(-t/4)','y=exp(-t/4).*sin(3*t)');>>/

犏犏犏犏犏犏（4已知A

ii，B=6ii

ii犏，算以及其實(shí)部，虛部，模i8i和相角real,imag,angle）>>A=[1-2i,3-4i;5-6i,7-8i];B=[1+2i,5+6i;3+4i,7+8i];>>C=A*BC=*-+0.0800i>