数字信号管理方案计划实验全部程序MATLAB

.\实验一 熟悉MATLAB环境一、实验目的(1)熟悉MATLAB的主要操作命令。(2)学会简单的矩阵输入和数据读写。(3)掌握简单的绘图命令。(4)用MATLAB编程并学会创建函数。(5)观察离散系统的频率响应。二、实验内容认真阅读本章附录，在MATLAB环境下重新做一遍附录中的例子，体会各条命令的含义。在熟悉了MATLAB基本命令的基础上，完成以下实验。感谢阅读上机实验内容：(1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1234]，B=[3456]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。精品文档放心下载实验程序：A=[1234];B=[3456];n=1:4;C=A+B;D=A-B;E=A.*B;F=A./B;G=A.^B;精品文档放心下载subplot(4,2,1);stem(n,A,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A');subplot(4,2,2);stem(n,B,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('B');subplot(4,2,3);stem(n,C,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A+B');subplot(4,2,4);stem(n,D,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A-B');subplot(4,2,5);stem(n,E,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A.*B');subplot(4,2,6);stem(n,F,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A./B');subplot(4,2,7);stem(n,G,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A.^B');精品文档放心下载运行结果：.\(2)用MATLAB实现以下序列。a）x(n)=0.8n 0≤n≤15实验程序：n=0:15;x=0.8.^n;stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x(n)=0.8^n');精品文档放心下载b）x(n)=e(0.2+3j)n 0≤n≤15实验程序：n=0:15;x=exp((0.2+3*j)*n);谢谢阅读stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x(n)=exp((0.2+3*j)*n)');谢谢阅读运行结果：.\a）的时间序列 b）的时间序列c）x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15精品文档放心下载实验程序：n=0:1:15;x=3*cos(0.125*pi*n+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n+0.1*pi);精品文档放心下载stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');谢谢阅读ylabel('x(n)=3*cos(0.125*pi*n+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n+0.1*pi)');运行结果：感谢阅读d）将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期感谢阅读实验程序：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('时间序列n');ylabel('x16(n)');谢谢阅读e）将c)中的x(n)扩展为以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期感谢阅读实验程序：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('时间序列n');ylabel('x10(n)');谢谢阅读.\运行结果：d）的时间序列 e）的时间序列(3)x(n)=[1,-1,3,5]，产生并绘出下列序列的样本。谢谢阅读a）x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)精品文档放心下载实验程序：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('时间序列n感谢阅读');ylabel('x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)');感谢阅读b）x(n)5nx(nk)21实验程序：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]);感谢阅读.\xn=1*x1+2*x2+3*x3+4*x4+5*x5;精品文档放心下载stem(xn,'fill');xlabel('时间序列n');精品文档放心下载ylabel('x2(n)=x(n-1)+2x(n-2)+3x(n-3)+4x(n-4)+5x(n-5)');运行结果：谢谢阅读a）的时间序列 b）的时间序列(4)绘出时间函数的图形，对x轴、y轴图形上方均须加上适当的标注。谢谢阅读a)x(t)=sin(2πt) 0≤t≤10s b)x(t)=cos(100πt)sin(πt) 0≤t≤4s精品文档放心下载实验程序：clc;t1=0:0.001:10;t2=0:0.01:4;精品文档放心下载xa=sin(2*pi*t1);xb=cos(100*pi*t2).*sin(pi*t2);谢谢阅读subplot(2,1,1);plot(t1,xa);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('x(t)=sin(2*pi*t)');谢谢阅读subplot(2,1,2);plot(t2,xb);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('x(t)=cos(100*pi*t2).*sin(pi*t2)');运行结果：谢谢阅读.\(5)编写函数stepshift(n0,n1,n2)实现u(n-n0),n1<n0<n2,绘出该函数的图形，起点为谢谢阅读n1，终点为n2。实验程序：clc;n1=input('请输入起点：');n2=input('请输入终点');n0=input('请输入阶跃位置');n=n1:n2;x=[n-n0>=0];stem(n,x,'fill');xlable('时间序列n');ylable('u(n-n0)');谢谢阅读请输入起点：2请输入终点：8请输入阶跃位置：6运行结果：.\（5）运行结果 （6）运行结果(6)给一定因果系统H(z) (1 2z-11)/(1 -0.67z -1 0.9z -2 )求出并绘制H(z)的幅感谢阅读频响应与相频响应。实验程序：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('时间序列t');ylabel('幅频特性');xp=angle(h);感谢阅读subplot(2,1,2);plot(w,xp);xlabel('时间序列t');ylabel('相频特性');感谢阅读运行结果：(右上图).\常用典型序列单位采样序列function[x,n]=impseq(n1,n2,n0)感谢阅读n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];[x,n]=impseq(-2,8,2);stem(n,x);title('电信1201')n0=-2;n=[-10:10];nc=length(n);x=zeros(1,nc);fori=1:ncif n(i)==n0x(i)=1endendstem(n,x);title('电信1201采样序列第二种方法')谢谢阅读单位阶跃序列function[x,n]=stepseq(n1,n2,n0)感谢阅读n=[n1:n2];x=[(n-n0)>=0];[x,n]=stepseq(-2,8,2);stem(n,x);title('电信1201')实数指数n=[0:10];x=0.9.^n;stem(n,x);title('电信1201')复数指数序列n=[-10:10];alpha=-0.1+0.3*j;.\x=exp(alpha*n);real_x=real(x); image_x=imag(x);谢谢阅读mag_x=abs(x); phase_x=angle(x);谢谢阅读subplot(2,2,1);subplot(2,2,2);谢谢阅读

stem(n,real_x);title('电信1201')精品文档放心下载stem(n,image_x);title('电信1201')谢谢阅读subplot(2,2,3);subplot(2,2,4);谢谢阅读

stem(n,mag_x);title('电信1201')精品文档放心下载stem(n,phase_x);title('电信1201')谢谢阅读正余弦n=[0:10];x=3*cos(0.1*pi*n+pi/3);stem(n,x);title('电信1201')例： 求出下列波形x1(n)=2x(n-5)-3x(n+4)function[y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2)谢谢阅读n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));感谢阅读y1=zeros(1,length(n));y2=y1;y1(find((n>=min(n1))&(n<=max(n1))==1))=x1;感谢阅读y2(find((n>=min(n2))&(n<=max(n2))==1))=x2;感谢阅读y=y1+y2;function[y,n]=sigshift(x,m,n0)感谢阅读n=m+n0;y=x;n=[-2:10];x=[1:7,6:-1:1];[x11,n11]=sigshift(x,n,5);感谢阅读[x12,n12]=sigshift(x,n,-4);精品文档放心下载[x1,n1]=sigadd(2*x11,n11,-3*x12,n12);感谢阅读stem(n1,x1);title('电信1201')已知某一系统方程为：y[n]-y[n-1]+0.9y[n-2]=x[n]计算并画出脉冲响应h(n),n=(-20,100)n=(-20:100);精品文档放心下载num=(1); den=[1-10.9];x=impseq(-20,100,0);h=filter(num,den,x);stem(n,h)xlabel('时间序号N');.\ylabel('脉冲响应h');title('脉冲响应电信1201');实现两个序列a,b的卷积x=[3,11,7,0,-1,4,2];h=[2,3,0,-5,2,1];c=conv(x,h);stem(c);title('电信1201')自己给的数x=[0.5,1,1.5,0,0];h=[1,1,1];c=conv(x,h);stem(c);title('电信1201')试求卷积C(t)=f1(t)*f2(t),并绘制出f1、f2、及卷积以后的波形。精品文档放心下载function [y,ny]=conv_m(x,nx,h,nh,p)谢谢阅读信号处理的改进卷积程序nyb=nx(1)+nh(1);nyc=nx(length(x))+nh(length(h));ny=(nyb:p:nyc);谢谢阅读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);精品文档放心下载[y,ny]=conv_m(f1,t1,f2,t2,p);精品文档放心下载subplot(3,1,1);stem(t1,f1);title('电信1201')精品文档放心下载subplot(3,1,2);stem(t2,f2);title('电信1201')精品文档放心下载subplot(3,1,3);stem(ny,y);title('电信1201')精品文档放心下载.\实验二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：因为x(n)是复指数，它满足周期性，我们将在两个周期中的401个频点上作计算来观谢谢阅读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);谢谢阅读magX=abs(X);angX=angle(X);subplot(2,1,1);plot(w/pi,magX);subplot(2,1,2);plot(w/pi,angX/pi);title('电信1201').\检验频移特性n=0:100; x=cos(pi*n/2);k=-100:100; w=(pi/100)*k;X=x*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);感谢阅读y=exp(j*pi*n/4).*x;Y=y*(exp(-j*pi/100)).^(n'*k);感谢阅读subplot(2,2,1);plot(w/pi,abs(X));精品文档放心下载axis([-1,1,0,60]);title('幅值电信1201');xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('绝对值X');精品文档放心下载subplot(2,2,2);plot(w/pi,angle(X)/pi);谢谢阅读title('相位电信1201');xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('绝对值X');谢谢阅读axis([-1,1,-1,1]);subplot(2,2,3);plot(w/pi,abs(Y));感谢阅读title('幅值电信201');xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('绝对值Y');精品文档放心下载axis([-1,1,0,60]);subplot(2,2,4);plot(w/pi,angle(Y)/pi);精品文档放心下载title('相位电信201');xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('绝对值Y');axis([-1,1,-1,1]);精品文档放心下载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('输入序列电信1201');subplot(2,1,2);stem(n,y)感谢阅读xlabel('n');ylabel('y(n)');title('输出序列电信1201');谢谢阅读实验三例：已知信号由15Hz幅值0.5的正弦信号和40Hz幅值2的正弦信号组成，数据采样频率谢谢阅读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);感谢阅读y=fft(x,N);f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);精品文档放心下载mag=abs(y);stem(f,mag);.\title('N=128点电信1201')已知带有测量噪声信号f1=50Hz,f2=1为均值为零、方差为1的随机信号，采样频率为1000Hz，感谢阅读t=0:0.001:0.6;x=sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*120*t);精品文档放心下载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('电信1201')subplot(2,1,2);plot(f,P(1:256));title('电信1201')对信号进行DFT，对其结果进行IDFT，并将IDFT的结果和原信号进行比较。感谢阅读fs=100; N=128; n=0:N-1; t=n/fs;谢谢阅读x=sin(2*pi*40*t)+sin(2*pi*15*t);谢谢阅读subplot(2,2,1)plot(t,x)title('originalsignal电信1201')精品文档放心下载y=fft(x,N);mag=abs(y);f=(0:length(y)-1)'*fs/length(y);感谢阅读subplot(2,2,2)plot(f,mag)title('FFTtooriginalsignal电信1201')精品文档放心下载xifft=ifft(y);magx=real(xifft);ti=[0:length(xifft)-1]/fs;精品文档放心下载subplot(2,2,3)plot(ti,magx);title('signalfromIFFT电信1201')谢谢阅读yif=fft(xifft,N);mag=abs(yif);subplot(2,2,4)plot(f,mag)title('FFTtosignalfromIFFT电信201')精品文档放心下载.\用函数conv和FFT计算同一序列的卷积，比较其计算时间。谢谢阅读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));精品文档放心下载fft_time=etime(clock,t0)实验四例：用冲激响应不变法设计Butterworth低通数字滤波器，通带波纹小于1dB，阻带在感谢阅读wp=0.2*pi; ws=0.3*pi;rp=1;rs=15;ts=0.01;Nn=128;精品文档放心下载Wp=wp/ts; Ws=ws/ts;[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,rp,rs,'s');精品文档放心下载[z,p,k]=buttap(N);[Bap,Aap]=zp2tf(z,p,k);[b,a]=lp2lp(Bap,Aap,Wn);[bz,az]=impinvar(b,a,1/ts);感谢阅读freqz(bz,az,Nn,1/ts)title('电信1201')设计一个Butterworth高通数字滤波器，通带边界频率为300Hz，阻带边界频率为200Hz，通带波纹小于1dB，阻带衰减大于20dB，采样频率为1000Hz。精品文档放心下载fs=1000;.\wp=300/(fs/2); ws=200/(fs/2);感谢阅读rp=1; rs=15; Nn=128;[N,Wn]=buttord(wp,ws,rp,rs);感谢阅读[b,a]=butter(N,Wn,'high');精品文档放心