數(shù)字信號(hào)管理方案計(jì)劃實(shí)驗(yàn)全部程序MATLAB

.\實(shí)驗(yàn)一 熟悉MATLAB環(huán)境一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉MATLAB的主要操作命令。(2)學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的矩陣輸入和數(shù)據(jù)讀寫。(3)掌握簡(jiǎn)單的繪圖命令。(4)用MATLAB編程并學(xué)會(huì)創(chuàng)建函數(shù)。(5)觀察離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)真閱讀本章附錄，在MATLAB環(huán)境下重新做一遍附錄中的例子，體會(huì)各條命令的含義。在熟悉了MATLAB基本命令的基礎(chǔ)上，完成以下實(shí)驗(yàn)。感謝閱讀上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)數(shù)組的加、減、乘、除和乘方運(yùn)算。輸入A=[1234]，B=[3456]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F(xiàn)=A./B，G=A.^B并用stem語句畫出A、B、C、D、E、F、G。精品文檔放心下載實(shí)驗(yàn)程序：A=[1234];B=[3456];n=1:4;C=A+B;D=A-B;E=A.*B;F=A./B;G=A.^B;精品文檔放心下載subplot(4,2,1);stem(n,A,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('A');subplot(4,2,2);stem(n,B,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('B');subplot(4,2,3);stem(n,C,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('A+B');subplot(4,2,4);stem(n,D,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('A-B');subplot(4,2,5);stem(n,E,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('A.*B');subplot(4,2,6);stem(n,F,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('A./B');subplot(4,2,7);stem(n,G,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('A.^B');精品文檔放心下載運(yùn)行結(jié)果：.\(2)用MATLAB實(shí)現(xiàn)以下序列。a）x(n)=0.8n 0≤n≤15實(shí)驗(yàn)程序：n=0:15;x=0.8.^n;stem(n,x,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('x(n)=0.8^n');精品文檔放心下載b）x(n)=e(0.2+3j)n 0≤n≤15實(shí)驗(yàn)程序：n=0:15;x=exp((0.2+3*j)*n);謝謝閱讀stem(n,x,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('x(n)=exp((0.2+3*j)*n)');謝謝閱讀運(yùn)行結(jié)果：.\a）的時(shí)間序列 b）的時(shí)間序列c）x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15精品文檔放心下載實(shí)驗(yàn)程序：n=0:1:15;x=3*cos(0.125*pi*n+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n+0.1*pi);精品文檔放心下載stem(n,x,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');謝謝閱讀ylabel('x(n)=3*cos(0.125*pi*n+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n+0.1*pi)');運(yùn)行結(jié)果：感謝閱讀d）將c)中的x(n)擴(kuò)展為以16為周期的函數(shù)x16(n)=x(n+16),繪出四個(gè)周期感謝閱讀實(shí)驗(yàn)程序：n=0:1:63;x=3*cos(0.125*pi*rem(n,16)+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*rem(n,16)+0.1*pi);stem(n,x,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('x16(n)');謝謝閱讀e）將c)中的x(n)擴(kuò)展為以10為周期的函數(shù)x10(n)=x(n+10),繪出四個(gè)周期感謝閱讀實(shí)驗(yàn)程序：n=0:1:39;x=3*cos(0.125*pi*rem(n,10)+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*rem(n,10)+0.1*pi);stem(n,x,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');ylabel('x10(n)');謝謝閱讀.\運(yùn)行結(jié)果：d）的時(shí)間序列 e）的時(shí)間序列(3)x(n)=[1,-1,3,5]，產(chǎn)生并繪出下列序列的樣本。謝謝閱讀a）x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)精品文檔放心下載實(shí)驗(yàn)程序：n=0:3;x=[1-135];x1=circshift(x,[0-2]);x2=circshift(x,[01]);x3=2*x1-x2-2*x;stem(x3,'fill');xlabel('時(shí)間序列n感謝閱讀');ylabel('x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)');感謝閱讀b）x(n)5nx(nk)21實(shí)驗(yàn)程序：n=0:3;x=[1-135];x1=circshift(x,[01]);x2=circshift(x,[02]);x3=circshift(x,[03]);x4=circshift(x,[04]);x5=circshift(x,[05]);感謝閱讀.\xn=1*x1+2*x2+3*x3+4*x4+5*x5;精品文檔放心下載stem(xn,'fill');xlabel('時(shí)間序列n');精品文檔放心下載ylabel('x2(n)=x(n-1)+2x(n-2)+3x(n-3)+4x(n-4)+5x(n-5)');運(yùn)行結(jié)果：謝謝閱讀a）的時(shí)間序列 b）的時(shí)間序列(4)繪出時(shí)間函數(shù)的圖形，對(duì)x軸、y軸圖形上方均須加上適當(dāng)?shù)臉?biāo)注。謝謝閱讀a)x(t)=sin(2πt) 0≤t≤10s b)x(t)=cos(100πt)sin(πt) 0≤t≤4s精品文檔放心下載實(shí)驗(yàn)程序：clc;t1=0:0.001:10;t2=0:0.01:4;精品文檔放心下載xa=sin(2*pi*t1);xb=cos(100*pi*t2).*sin(pi*t2);謝謝閱讀subplot(2,1,1);plot(t1,xa);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('x(t)=sin(2*pi*t)');謝謝閱讀subplot(2,1,2);plot(t2,xb);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('x(t)=cos(100*pi*t2).*sin(pi*t2)');運(yùn)行結(jié)果：謝謝閱讀.\(5)編寫函數(shù)stepshift(n0,n1,n2)實(shí)現(xiàn)u(n-n0),n1<n0<n2,繪出該函數(shù)的圖形，起點(diǎn)為謝謝閱讀n1，終點(diǎn)為n2。實(shí)驗(yàn)程序：clc;n1=input('請(qǐng)輸入起點(diǎn)：');n2=input('請(qǐng)輸入終點(diǎn)');n0=input('請(qǐng)輸入階躍位置');n=n1:n2;x=[n-n0>=0];stem(n,x,'fill');xlable('時(shí)間序列n');ylable('u(n-n0)');謝謝閱讀請(qǐng)輸入起點(diǎn)：2請(qǐng)輸入終點(diǎn)：8請(qǐng)輸入階躍位置：6運(yùn)行結(jié)果：.\（5）運(yùn)行結(jié)果 （6）運(yùn)行結(jié)果(6)給一定因果系統(tǒng)H(z) (1 2z-11)/(1 -0.67z -1 0.9z -2 )求出并繪制H(z)的幅感謝閱讀頻響應(yīng)與相頻響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)程序：a=[1-0.670.9];b=[1sqrt(2)1];[hw]=freqz(b,a);fp=20*log(abs(h));subplot(2,1,1);plot(w,fp);xlabel('時(shí)間序列t');ylabel('幅頻特性');xp=angle(h);感謝閱讀subplot(2,1,2);plot(w,xp);xlabel('時(shí)間序列t');ylabel('相頻特性');感謝閱讀運(yùn)行結(jié)果：(右上圖).\常用典型序列單位采樣序列function[x,n]=impseq(n1,n2,n0)感謝閱讀n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];[x,n]=impseq(-2,8,2);stem(n,x);title('電信1201')n0=-2;n=[-10:10];nc=length(n);x=zeros(1,nc);fori=1:ncif n(i)==n0x(i)=1endendstem(n,x);title('電信1201采樣序列第二種方法')謝謝閱讀單位階躍序列function[x,n]=stepseq(n1,n2,n0)感謝閱讀n=[n1:n2];x=[(n-n0)>=0];[x,n]=stepseq(-2,8,2);stem(n,x);title('電信1201')實(shí)數(shù)指數(shù)n=[0:10];x=0.9.^n;stem(n,x);title('電信1201')復(fù)數(shù)指數(shù)序列n=[-10:10];alpha=-0.1+0.3*j;.\x=exp(alpha*n);real_x=real(x); image_x=imag(x);謝謝閱讀mag_x=abs(x); phase_x=angle(x);謝謝閱讀subplot(2,2,1);subplot(2,2,2);謝謝閱讀

stem(n,real_x);title('電信1201')精品文檔放心下載stem(n,image_x);title('電信1201')謝謝閱讀subplot(2,2,3);subplot(2,2,4);謝謝閱讀

stem(n,mag_x);title('電信1201')精品文檔放心下載stem(n,phase_x);title('電信1201')謝謝閱讀正余弦n=[0:10];x=3*cos(0.1*pi*n+pi/3);stem(n,x);title('電信1201')例： 求出下列波形x1(n)=2x(n-5)-3x(n+4)function[y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2)謝謝閱讀n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));感謝閱讀y1=zeros(1,length(n));y2=y1;y1(find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1))=x1;感謝閱讀y2(find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1))=x2;感謝閱讀y=y1+y2;function[y,n]=sigshift(x,m,n0)感謝閱讀n=m+n0;y=x;n=[-2:10];x=[1:7,6:-1:1];[x11,n11]=sigshift(x,n,5);感謝閱讀[x12,n12]=sigshift(x,n,-4);精品文檔放心下載[x1,n1]=sigadd(2*x11,n11,-3*x12,n12);感謝閱讀stem(n1,x1);title('電信1201')已知某一系統(tǒng)方程為：y[n]-y[n-1]+0.9y[n-2]=x[n]計(jì)算并畫出脈沖響應(yīng)h(n),n=(-20,100)n=(-20:100);精品文檔放心下載num=(1); den=[1-10.9];x=impseq(-20,100,0);h=filter(num,den,x);stem(n,h)xlabel('時(shí)間序號(hào)N');.\ylabel('脈沖響應(yīng)h');title('脈沖響應(yīng)電信1201');實(shí)現(xiàn)兩個(gè)序列a,b的卷積x=[3,11,7,0,-1,4,2];h=[2,3,0,-5,2,1];c=conv(x,h);stem(c);title('電信1201')自己給的數(shù)x=[0.5,1,1.5,0,0];h=[1,1,1];c=conv(x,h);stem(c);title('電信1201')試求卷積C(t)=f1(t)*f2(t),并繪制出f1、f2、及卷積以后的波形。精品文檔放心下載function [y,ny]=conv_m(x,nx,h,nh,p)謝謝閱讀信號(hào)處理的改進(jìn)卷積程序nyb=nx(1)+nh(1);nyc=nx(length(x))+nh(length(h));ny=(nyb:p:nyc);謝謝閱讀y=conv(x,h);p=0.1;t1=[0:p:1];f1=t1.*(t1>0);t2=[-1:0.1:2];f2=t2.*exp(t2).*(t2>=0)+exp(t2).*(t2<0);精品文檔放心下載[y,ny]=conv_m(f1,t1,f2,t2,p);精品文檔放心下載subplot(3,1,1);stem(t1,f1);title('電信1201')精品文檔放心下載subplot(3,1,2);stem(t2,f2);title('電信1201')精品文檔放心下載subplot(3,1,3);stem(ny,y);title('電信1201')精品文檔放心下載.\實(shí)驗(yàn)二functionxk=dfs(xn,N)n=(0:1:N-1);k=n;WN=exp(-j*2*pi/N);nk=n'*k;WNnk=WN.^nk;xk=xn*WNnk;xn=[0,1,2,3];N=4;xk=dfs(xn,N)'IDFSfunctionxn=idfs(xk,N)n=(0:1:N-1);k=n;WN=exp(-j*2*pi/N);nk=n'*k;WNnk=WN.^(-nk);xn=xk*WNnk/N;分析：因?yàn)閤(n)是復(fù)指數(shù)，它滿足周期性，我們將在兩個(gè)周期中的401個(gè)頻點(diǎn)上作計(jì)算來觀謝謝閱讀n=0:10;x=(0.9*exp(j*pi/3)).^n;k=-200:200;w=(pi/100)*k;X=x*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);謝謝閱讀magX=abs(X);angX=angle(X);subplot(2,1,1);plot(w/pi,magX);subplot(2,1,2);plot(w/pi,angX/pi);title('電信1201').\檢驗(yàn)頻移特性n=0:100; x=cos(pi*n/2);k=-100:100; w=(pi/100)*k;X=x*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);感謝閱讀y=exp(j*pi*n/4).*x;Y=y*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);感謝閱讀subplot(2,2,1);plot(w/pi,abs(X));精品文檔放心下載axis([-1,1,0,60]);title('幅值電信1201');xlabel('以pi為單位的頻率');ylabel('絕對(duì)值X');精品文檔放心下載subplot(2,2,2);plot(w/pi,angle(X)/pi);謝謝閱讀title('相位電信1201');xlabel('以pi為單位的頻率');ylabel('絕對(duì)值X');謝謝閱讀axis([-1,1,-1,1]);subplot(2,2,3);plot(w/pi,abs(Y));感謝閱讀title('幅值電信201');xlabel('以pi為單位的頻率');ylabel('絕對(duì)值Y');精品文檔放心下載axis([-1,1,0,60]);subplot(2,2,4);plot(w/pi,angle(Y)/pi);精品文檔放心下載title('相位電信201');xlabel('以pi為單位的頻率');ylabel('絕對(duì)值Y');axis([-1,1,-1,1]);精品文檔放心下載b=1;a=[1,-0.8];n=0:100;x=cos(0.05*pi*n);y=filter(b,a,x);subplot(2,1,1); stem(n,x)xlabel('n');ylabel('x(n)');title('輸入序列電信1201');subplot(2,1,2);stem(n,y)感謝閱讀xlabel('n');ylabel('y(n)');title('輸出序列電信1201');謝謝閱讀實(shí)驗(yàn)三例：已知信號(hào)由15Hz幅值0.5的正弦信號(hào)和40Hz幅值2的正弦信號(hào)組成，數(shù)據(jù)采樣頻率謝謝閱讀fs=100;N=128;n=0:N-1;t=n/fs;x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);感謝閱讀y=fft(x,N);f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);精品文檔放心下載mag=abs(y);stem(f,mag);.\title('N=128點(diǎn)電信1201')已知帶有測(cè)量噪聲信號(hào)f1=50Hz,f2=1為均值為零、方差為1的隨機(jī)信號(hào)，采樣頻率為1000Hz，感謝閱讀t=0:0.001:0.6;x=sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*120*t);精品文檔放心下載y=x+2*randn(1,length(t));Y=fft(y,512);P=Y.*conj(Y)/512; %求功率f=1000*(0:255)/512;subplot(2,1,1);plot(y);title('電信1201')subplot(2,1,2);plot(f,P(1:256));title('電信1201')對(duì)信號(hào)進(jìn)行DFT，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行IDFT，并將IDFT的結(jié)果和原信號(hào)進(jìn)行比較。感謝閱讀fs=100; N=128; n=0:N-1; t=n/fs;謝謝閱讀x=sin(2*pi*40*t)+sin(2*pi*15*t);謝謝閱讀subplot(2,2,1)plot(t,x)title('originalsignal電信1201')精品文檔放心下載y=fft(x,N);mag=abs(y);f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);感謝閱讀subplot(2,2,2)plot(f,mag)title('FFTtooriginalsignal電信1201')精品文檔放心下載xifft=ifft(y);magx=real(xifft);ti=[0:length(xifft)-1]/fs;精品文檔放心下載subplot(2,2,3)plot(ti,magx);title('signalfromIFFT電信1201')謝謝閱讀yif=fft(xifft,N);mag=abs(yif);subplot(2,2,4)plot(f,mag)title('FFTtosignalfromIFFT電信201')精品文檔放心下載.\用函數(shù)conv和FFT計(jì)算同一序列的卷積，比較其計(jì)算時(shí)間。謝謝閱讀L=5000; N=L*2-1; n=1:L;x1=0.5*n; x2=2*n;t0=clock; yc=conv(x1,x2);conv_time=etime(clock,t0)t0=clock;yf=ifft(fft(x1,N).*fft(x2,N));精品文檔放心下載fft_time=etime(clock,t0)實(shí)驗(yàn)四例：用沖激響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)Butterworth低通數(shù)字濾波器，通帶波紋小于1dB，阻帶在感謝閱讀wp=0.2*pi; ws=0.3*pi;rp=1;rs=15;ts=0.01;Nn=128;精品文檔放心下載Wp=wp/ts; Ws=ws/ts;[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,rp,rs,'s');精品文檔放心下載[z,p,k]=buttap(N);[Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k);[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);[bz,az]=impinvar(b,a,1/ts);感謝閱讀freqz(bz,az,Nn,1/ts)title('電信1201')設(shè)計(jì)一個(gè)Butterworth高通數(shù)字濾波器，通帶邊界頻率為300Hz，阻帶邊界頻率為200Hz，通帶波紋小于1dB，阻帶衰減大于20dB，采樣頻率為1000Hz。精品文檔放心下載fs=1000;.\wp=300/(fs/2); ws=200/(fs/2);感謝閱讀rp=1; rs=15; Nn=128;[N,Wn]=buttord(wp,ws,rp,rs);感謝閱讀[b,a]=butter(N,Wn,'high');精品文檔放心