1离散时间信号的时域分析.docx
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1离散时间信号的时域分析
实验一离散时间信号的时域分析
一、实验目的:
1、学会用MATLAB在时域中产生一些基本的离散时间信号,并对这些信号进行一些基本的运算。
2、学会使用基本的MATLAB命令,并将它们应用到简单的数字信号处理问题中。
二、实验内容:
1、学习并调试本章所给的例子。
2、回答书后给出的问题。
3、实验报告仅回答奇数信号的例子。
三、实验过程:
(一)单位样本和单位阶跃序列:
Q1.1运行程序P1.1以产生单位样本序列u[n]并显示它:
clf;
n=-10:
20;
u=[zeros(1,10)1zeros(1,20)];
stem(n,u);
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
title('单位抽样序列');
axis([-102001.2]);
Q1.3修改程序P1.1以产生带有延时11个样本的延迟单位样本序列ud[n],运行修改的程序并且显示产生的序列。
clf;
n=-10:
20;
ud=[zeros(1,21)1zeros(1,9)];
stem(n,ud);
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
title('单位抽样序列');
axis([03001.2]);
Q1.5修改程序P1.1以产生带有超前7个样本的延时单位阶跃序列sd[n],运行修改后的程序并且显示产生的序列:
clf;
n=-10:
20;
u=[zeros(1,3)1ones(1,27)];
stem(n,u);
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
title('单位抽样序列');
axis([-102001.2]);
(二)指数信号:
Q1.7那个参数控制该序列的增长或衰减率?
那个参数控制该序列的振幅?
答:
参数c控制该序列的增长或衰减率;参数k控制该序列的振幅。
Q1.9运算符real和imag的作用是什么?
Complexrealpart;Compleximaginarypart
答:
运算符real和imag的作用分别是提取运算数值x的“实部”和“虚部”,以便于接下来分别将“实部”和“虚部”成像。
Q1.11运行程序P1.3,以产生实数值的指数序列:
clf;
n=0:
35;a=1.2;K=0.2;
x=K*a.^n;
stem(n,x);
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
Q1.13算数运算符^和.^之间的区别是什么?
答:
算术运算符^表示矩阵乘法,也就是,必须满足前一个矩阵的列数等于后一个矩阵的行数。
算术运算符.^表示元素相乘,也就是向量或者矩阵中对应元素相乘。
Q1.15该序列的长度是多少?
怎么样才能改变它?
答:
该序列的长度是35;通过改变“n=0:
35”中的“35”这个数字可以改变序列的长度。
(三)正弦序列:
Q1.17运行程序P1.4以产生正弦序列并显示它。
n=0:
40;
f=0.1;
phase=0;
A=1.5;
arg=2*pi*f*n-phase;
x=A*cos(arg);
clf;stem(n,x);
axis([040-22]);grid;
title('正弦序列');
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
Q1.19该序列的长度是多少?
怎么样可以改变它?
答:
该序列的长度是41个时间单位,通过改变n的参数可以改变该序列的长度。
Q1.21axis和grid命令的作用是什么?
Controlaxisscalingandappearance;Gridline
答:
axis的作用是规定图像显示的横纵坐标的范围;grid的作用是显示图像上面的“网格”。
Q1.23修改上述程序,以产生长度为50、频率为0.08、振幅为2.5、相移为90度的一个正弦序列并显示它。
该序列的周期是多少?
n=0:
49;
f=0.08;
phase=pi/2;
A=2.5;
arg=2*pi*f*n-phase;
x=A*cos(arg);
clf;
stem(n,x);
axis([049-33]);
grid;
title('正弦序列');
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
答:
周期为12.5
Q1.25在程序P1.4中用stairs命令代替stem命令,运行新程序。
新图形与习题Q1.17和习题Q1.24中产生的图形有什么区别?
n=0:
40;
f=0.1;
phase=0;
A=1.5;
arg=2*pi*f*n-phase;
x=A*cos(arg);
clf;stairs(n,x);
axis([040-22]);grid;
title('正弦序列');
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
Stairs函数是用直线将相应的点连接起来,类似于阶梯状。
(四)随机信号:
Q1.27编写一个MATLAB程序,以产生并显示一个长度为75的高斯随机信号,该信号正态分布且均值为0,方差为3.
clf;
x=randn(1,75)*3;
n=0:
74;
stem(n,x);
Q1.29运行程序P1.5,以产生所有相关的信号。
%PP1_5
%通过平均的信号平滑
clf;
R=51;
d=0.8*(rand(R,1)-0.5);m=0:
R-1;
s=2*m.*(0.9.^m);
x=s+d';
subplot(2,1,1);
plot(m,d','r-',m,s,'g--',m,x,'b-.');
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
legend('d[n]','s[n]','x[n]');
x1=[00x];x2=[0x0];x3=[x00];
y=(x1+x2+x3)/3;
subplot(2,1,2);
plot(m,y(2:
R+1),'r-',m,s,'g--');
legend('y[n]','s[n]');
xlabel('时间n');ylabel('振幅');
Q1.31使用语句x=s+d能产生被噪声污染的信号吗?
若不能,为什么?
不能,因为d产生的序列是长度为51的列向量,而s是长度为51的行向量,必须转置后才能进行运算,可以将d的表达式变为d=0.8*(rand(1,R)-0.5)。
Q1.33legend命令的作用是什么?
Displaylegend
用一个给定字符串作为标记在当前图上插上说明。
Q1.35算术运算符*和.*之间的区别是什么?
Matrixmultiply;Arraymultiply
算术运算符*表示矩阵相乘。
算术运算符.*表示元素相乘。
Q1.37该信号的最大频率和最小频率是多少?
假设自变量的形式是
,则角频率是
。
最大频率为pi;最小频率为0。
Q1.39在命令窗口中键入who。
此时在命令窗口会显示什么信息?
Listcurrentvariables
who:
列出内存中的当前变量(只显示变量名)。
Q1.41编写matlab程序,以产生指定方波和锯齿波序列,并将序列绘制出来。
square:
Squarewavegeneration
sawtooth:
Sawtoothandtrianglewavegeneration.
程序如下:
t=0:
30;
x=3.5*square(2*pi*0.1.*t,60);%占空比
subplot(2,2,1);stem(t,x);
grid;axis([0,30,-4,4]);
x=3.5*square(2*pi*0.1.*t,30);
subplot(2,2,2);stem(t,x);
grid;axis([0,30,-4,4]);
t=0:
50;
x=2.*sawtooth(2*pi*0.05.*t);%周期为20
subplot(2,2,3);stem(t,x);
grid;axis([050-22]);
x=2.*sawtooth(2*pi*0.05.*t,0.5);
subplot(2,2,4);stem(t,x);
grid;axis([050-22]);
结果如图:
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 离散 时间 信号 时域 分析
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