熟悉MATLAB环境分析和总结.docx

《数字信号处理》实验报告

学院 诚毅学院 专业电子信息工程 班级 电子109姓名 学号 时间 2012.10.

一、实验目的

实验一 熟悉MATLAB环境

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

1、数组的运算：已知两个数组A＝[1234]；B＝[3456]；求以下数组：

C＝A+B; D＝A－B； E＝A.*B; F＝A./B; G＝A.^B;

用stem语句画出其中6个数组（向量）的离散序列图（即杆图）。

图－1A数组 图－2B数组 图－3C数组

图－4 E数组 图－5F数组 图－6 G数组

2、序列的产生：（绘杆图，标注横轴、纵轴和标题）

a.x(n)=0.8n ；n取0－15。 b.x(n)=en（0.2＋3j） ；n取0－15。

图a 指数序列 图b复指数序列： 模 相角

c.x(n)=3cos（0.125πn＋0.2π）＋2sin（0.25πn＋0.1π） n取0－15。

图C 复合正弦序列

把c.的x(n)周期化，周期16点，绘4个周期。

把c.的x(n)周期化，周期10点，绘4个周期。

图d－16点周期化 图e－10点周期化

3、序列的运算：

x(n)=[1，－1，3，5]计算y(n)及p(n)并绘杆图（y(n)为有限长7点,P(n)为9点）。a.y(n)=2x(n＋2）－x(n－1)－2x(n)；b.p(n)=∑nx(n－k），求和k＝1，2，～5

图a y(n)序列 图b P(n)序列4、绘时间函数的图形：（在x轴和y轴以及图形上方应加上适当的标注）。

a.x(t)=sin(2πt)；t取0－10秒 b.y(t)=cos(100πt)sin(πt)t取0－4秒

图a x(t)正弦信号 图b y(t)调幅信号

5、编一个用户函数名stepshift（n0，n1，n2）实现阶跃序列U[n－n0]。其中n0在起点n1和终点n2之间位置可选。并自选3个入口参数绘图。

M文件程序如上所列。 图 自定义stepshift函数效果举例6、绘离散系统DF频率特性：

H（z）＝（1＋1.4141/Z＋1/z*z）/(1－0.67/z＋0.9/z*z)求H（z）的幅频响应，与相频响应。

DF幅频响应图 DF相频响应图

7、计算离散卷积

序列a＝{-201-13}和b＝{120-1}的线性卷积序列C，绘结果图。

求序列C的程序如上 序列a与b线性卷积的结果C的杆图

8、求差分方程描述的离散系统的单位脉冲响应h(n),长度0—39共40点y(n)＋0.7y(n－1)－0.45y(n－2)-0.6y(n-3)

=0.8x(n)－0.44x(n－1)+0.36x(n-2)+0.02x(n-3)

程序如上 系统单位脉冲响应h(n)图

三、回答思考题内容

1、对周期信号应当如何采样，才能保证周期延拓后和原信号一样？

2、在有限长序列的情况下，对于离散系统h(n)，如何得到在输入x(n)时的输出y(n)?

3、说明如下MATLAB语句或函数的功能：

（a）filter(b,a,x)

（b）impz(b,a,N)

（c）freqz(b,a,N,Fs)

四、扩展内容

语音信号声音可以理解成由振幅和相位随时间缓慢变化的正弦波构成。人的听觉对声音的感觉特征主要包含在振幅信息中，相位信息一般不起作用。在研究声音的性质时，往往把时域信息（波形图）变换得到它的频域信息（频谱），通过研究频谱和与频谱相关联的特征获得声音的特性。

要求：录制一段自己的语音信号，并对录制的信号进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。用Matlab实验完成。

将这段语音通过第(6)小题的滤波器，显示输出信号的时域波形和频谱图，将处理后的结果播放出来，听听有何差别。