数字信号处理matlab

1、MATLAB进行DSP分析入门 MATLAB的主要功能的主要功能1数值计算和符号计算功能数值计算和符号计算功能MATLAB以矩阵作为数据操作的基本单位，以矩阵作为数据操作的基本单位，还提供了十分丰富的数值计算函数。还提供了十分丰富的数值计算函数。MATLAB和著名的符号计算语言和著名的符号计算语言Maple相相结合，使得结合，使得MATLAB具有符号计算功能。具有符号计算功能。2绘图功能绘图功能MATLAB提供了两个层次的绘图操作：一提供了两个层次的绘图操作：一种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另种是对图形句柄进行的低层绘图操作，另一种是建立在低层绘图操作之上的高层绘一种是建立在低层绘图操作之

2、上的高层绘图操作。图操作。 3编程语言编程语言MATLAB具有程序结构控制、函数调用、具有程序结构控制、函数调用、数据结构、输入输出、面向对象等程序语数据结构、输入输出、面向对象等程序语言特征，而且简单易学、编程效率高。言特征，而且简单易学、编程效率高。4MATLAB工具箱工具箱 MATLAB包含两部分内容：基本部分和包含两部分内容：基本部分和各种可选的工具箱。各种可选的工具箱。MATLAB工具箱分为两大类：功能性工具工具箱分为两大类：功能性工具箱和学科性工具箱。箱和学科性工具箱。 启动启动MATLAB后，将进入后，将进入MATLAB 6.5集集成环境。成环境。MATLAB 6.5集成环境包括

3、集成环境包括MATLAB主窗口、命令窗口主窗口、命令窗口(Command Window)、工作空间窗口、工作空间窗口(Workspace)、命、命令历史窗口令历史窗口(Command History)、当前目录、当前目录窗口窗口(Current Directory)和启动平台窗口和启动平台窗口(Launch Pad)。 当当MATLAB启动时，启动时，展现在屏幕上的界展现在屏幕上的界面为面为MATLAB的默的默认界面，如右图所认界面，如右图所示。示。 命令窗口命令窗口命令窗口是命令窗口是MATLAB的主要交互窗口，用的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行于输入命令并显示除图形以

4、外的所有执行结果。结果。MATLAB命令窗口中的命令窗口中的“”为命令提示为命令提示符，表示符，表示MATLAB正在处于准备状态。在正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，命令提示符后键入命令并按下回车键后，MATLAB就会解释执行所输入的命令，并就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。在命令后面给出计算结果。 一般来说，一个命令行输入一条命令，命一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，入若干条命令，各命令之间以逗号分隔，若前一命令后带有分号，则逗号可以省略。若前

5、一命令后带有分号，则逗号可以省略。例如例如p=15,m=35p=15;m=35 如果一个命令行很长，一个物理行之内写如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上不下，可以在第一个物理行之后加上3个小个小黑点并按下回车键，然后接着下一个物理黑点并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。辑继续。在在MATLAB里，有很多的控制键和方向键里，有很多的控制键和方向键可用于命令行的编辑。可用于命令行的编辑。 工作空间窗口工作空间窗口工作空

6、间是工作空间是MATLAB用于存储各种变量和用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，可对变量进行观察、编辑、量类型说明，可对变量进行观察、编辑、保存和删除。保存和删除。 演示系统演示系统在帮助窗口中选择演示系统在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡，选项卡，然后在其中选择相应的演示模块，或者在然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗口输入命令窗口输入Demos，或者选择主窗口，或者选择主窗口Help菜单中的菜单中的Demos子菜单，打开演示系子菜单，打开

7、演示系统。统。M文件文件1 M文件概述文件概述 用用MATLAB语言编写的程序，称为语言编写的程序，称为M文件。文件。M文件可以根据调用方式的不文件可以根据调用方式的不同分为两类：命令文件同分为两类：命令文件(Script File)和和函数文件函数文件(Function File)。例例 分别建立命令文件和函数文件，将华氏温分别建立命令文件和函数文件，将华氏温度度f转换为摄氏温度转换为摄氏温度c。程序程序1： 首先建立命令文件并以文件名首先建立命令文件并以文件名f2c.m存盘。存盘。clear; %清除工作空间中的变量清除工作空间中的变量f=input(Input Fahrenheit te

8、mperature：);c=5*(f-32)/9然后在然后在MATLAB的命令窗口中输入的命令窗口中输入f2c，将会，将会执行该命令文件，执行情况为：执行该命令文件，执行情况为：Input Fahrenheit temperature：73c = 22.7778程序程序2：首先建立函数文件首先建立函数文件f2c.m。function c=f2c(f)c=5*(f-32)/9然后在然后在MATLAB的命令窗口调用该函数文件。的命令窗口调用该函数文件。clear;y=input(Input Fahrenheit temperature：);x=f2c(y)输出情况为：输出情况为：Input Fah

9、renheit temperature：70c = 21.1111x = 21.11112 M文件的建立与打开文件的建立与打开 M文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程序文件是一个文本文件，它可以用任何编辑程序来建立和编辑，而一般常用且最为方便的是使用来建立和编辑，而一般常用且最为方便的是使用MATLAB提供的文本编辑器。提供的文本编辑器。 1建立新的建立新的M文件文件 为建立新的为建立新的M文件，启动文件，启动MATLAB文本编辑器有文本编辑器有3种方法：种方法： (1) 菜单操作。从菜单操作。从MATLAB主窗口的主窗口的File菜单中选菜单中选择择New菜单项，再选择菜单项，再选择M-f

10、ile命令，屏幕上将出现命令，屏幕上将出现MATLAB 文本编辑器窗口。文本编辑器窗口。 (2) 命令操作。在命令操作。在MATLAB命令窗口输入命令命令窗口输入命令edit，启动启动MATLAB文本编辑器后，输入文本编辑器后，输入M文件的内容文件的内容并存盘。并存盘。 (3) 命令按钮操作。单击命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工具栏主窗口工具栏上的上的New M-File命令按钮，启动命令按钮，启动MATLAB文本编文本编辑器后，输入辑器后，输入M文件的内容并存盘。文件的内容并存盘。2打开已有的打开已有的M文件文件 打开已有的打开已有的M文件，也有文件，也有3种方法：种方法： (1) 菜

11、单操作。从菜单操作。从MATLAB主窗口的主窗口的File菜菜单中选择单中选择Open命令，则屏幕出现命令，则屏幕出现Open对话对话框，在框，在Open对话框中选中所需打开的对话框中选中所需打开的M文文件。在文档窗口可以对打开的件。在文档窗口可以对打开的M文件进行文件进行编辑修改，编辑完成后，将编辑修改，编辑完成后，将M文件存盘。文件存盘。 (2) 命令操作。在命令操作。在MATLAB命令窗口输入命命令窗口输入命令：令：edit 文件名，则打开指定的文件名，则打开指定的M文件。文件。 (3) 命令按钮操作。单击命令按钮操作。单击MATLAB主窗口工主窗口工具栏上的具栏上的Open File命

12、令按钮，再从弹出的命令按钮，再从弹出的对话框中选择所需打开的对话框中选择所需打开的M文件。文件。 MATLAB绘图绘图二维数据曲线图二维数据曲线图绘制单根二维曲线绘制单根二维曲线plot函数的基本调用格式为：函数的基本调用格式为：plot(x,y) 其中其中x和和y为长度相同的向量，分别用于存储为长度相同的向量，分别用于存储x坐标和坐标和y坐标数据。坐标数据。plot函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：函数最简单的调用格式是只包含一个输入参数：plot(x)在这种情况下，当在这种情况下，当x是实向量时，以该向量元素的下是实向量时，以该向量元素的下标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线

13、，标为横坐标，元素值为纵坐标画出一条连续曲线，这实际上是绘制折线图。这实际上是绘制折线图。含多个输入参数的含多个输入参数的plot函数函数调用格式为：调用格式为：plot(x1,y1,x2,y2,xn,yn)(1) 当输入参数都为向量时，当输入参数都为向量时，x1和和y1，x2和和y2，xn和和yn分别组成一组向量对，每一组向量对的分别组成一组向量对，每一组向量对的长度可以不同。每一向量对可以绘制出一条曲长度可以不同。每一向量对可以绘制出一条曲线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。线，这样可以在同一坐标内绘制出多条曲线。(2) 当输入参数有矩阵形式时，配对的当输入参数有矩阵形式时，配对的x,

14、y按对应列按对应列元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等元素为横、纵坐标分别绘制曲线，曲线条数等于矩阵的列数。于矩阵的列数。图形窗口的分割图形窗口的分割subplot函数的调用格式为：函数的调用格式为：subplot(m,n,p)该函数将当前图形窗口分成该函数将当前图形窗口分成mn个绘图区，个绘图区，即每行即每行n个，共个，共m行，区号按行优先编号，行，区号按行优先编号，且选定第且选定第p个区为当前活动区。在每一个绘个区为当前活动区。在每一个绘图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。图区允许以不同的坐标系单独绘制图形。例例5-10 在图形窗口中，以子图形式同时绘制在图形窗口中，以子图形式同时绘制

15、多根曲线。多根曲线。其他坐标系下的二维数据曲线图其他坐标系下的二维数据曲线图1对数坐标图形对数坐标图形MATLAB提供了绘制对数和半对数坐标曲线提供了绘制对数和半对数坐标曲线的函数，调用格式为：的函数，调用格式为：semilogx(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)semilogy(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)loglog(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)2极坐标图极坐标图polar函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：函数用来绘制极坐标图，其调用格式为：polar(theta,rho,选项选项)其中其中theta为极坐标极角，为极坐标极角

16、，rho为极坐标矢径，选项为极坐标矢径，选项的内容与的内容与plot函数相似。函数相似。二维统计分析图二维统计分析图在在MATLAB中，二维统计分析图形很多，常见的有中，二维统计分析图形很多，常见的有条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函条形图、阶梯图、杆图和填充图等，所采用的函数分别是：数分别是：bar(x,y,选项选项)stairs(x,y,选项选项)stem(x,y,选项选项)fill(x1,y1,选项选项1,x2,y2,选项选项2,)MATLAB提供的统计分析绘图函数还有很多，例如，提供的统计分析绘图函数还有很多，例如，用来表示各元素占总和的百分比的饼图、复数的用来表示各元素占总和

17、的百分比的饼图、复数的相量图等等。相量图等等。 三维曲线三维曲线plot3函数与函数与plot函数用法十分相似，其调用格式为：函数用法十分相似，其调用格式为：plot3(x1,y1,z1,选项选项1,x2,y2,z2,选项选项2,xn,yn,zn,选项选项n) 其中每一组其中每一组x,y,z组成一组曲线的坐标参数，选项的组成一组曲线的坐标参数，选项的定义和定义和plot函数相同。当函数相同。当x,y,z是同维向量时，则是同维向量时，则x,y,z 对应元素构成一条三维曲线。当对应元素构成一条三维曲线。当x,y,z是同维是同维矩阵时，则以矩阵时，则以x,y,z对应列元素绘制三维曲线，曲对应列元素绘

18、制三维曲线，曲线条数等于矩阵列数。线条数等于矩阵列数。绘制三维曲面的函数绘制三维曲面的函数surf函数和函数和mesh函数的调用格式为：函数的调用格式为：mesh(x,y,z,c)surf(x,y,z,c)一般情况下，一般情况下，x,y,z是维数相同的矩阵。是维数相同的矩阵。x,y是网格坐是网格坐标矩阵，标矩阵，z是网格点上的高度矩阵，是网格点上的高度矩阵，c用于指定在用于指定在不同高度下的颜色范围。不同高度下的颜色范围。其他三维图形其他三维图形在介绍二维图形时，曾提到条形图、杆图、饼图和在介绍二维图形时，曾提到条形图、杆图、饼图和填充图等特殊图形，它们还可以以三维形式出现，填充图等特殊图形，它们还可以以三维形式出现，使用的函数分别是