數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告(實(shí)驗(yàn)1-4)

..實(shí)驗(yàn)一MATLAB仿真軟件的基本操作命令和使用方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、幫助命令使用help命令,查找sqrt〔開方函數(shù)的使用方法；2、MATLAB命令窗口〔1在MATLAB命令窗口直接輸入命令行計(jì)算的值；〔2求多項(xiàng)式p<x>=x3+2x+4的根；3、矩陣運(yùn)算〔1矩陣的乘法已知A=[12;34],B=[55;78],求A^2*B〔2矩陣的行列式已知A=[123;456;789],求〔3矩陣的轉(zhuǎn)置及共軛轉(zhuǎn)置已知A=[123;456;789],求A'已知B=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i],求B.',B'〔4特征值、特征向量、特征多項(xiàng)式已知A=[1.2350.9;51.756;3901;1234],求矩陣A的特征值、特征向量、特征多項(xiàng)式；〔5使用冒號(hào)選出指定元素已知：A=[123;456;789]；求A中第3列前2個(gè)元素；A中所有列第2,3行的元素；4、Matlab基本編程方法〔1編寫命令文件：計(jì)算1+2+…+n<2000時(shí)的最大n值；〔2編寫函數(shù)文件：分別用for和while循環(huán)結(jié)構(gòu)編寫程序,求2的0到15次冪的和。5、MATLAB基本繪圖命令〔1繪制余弦曲線y=cos<t>,t∈[0,2π]〔2在同一坐標(biāo)系中繪制余弦曲線y=cos<t-0.25>和正弦曲線y=sin<t-0.5>,t∈[0,2π]〔3繪制[0,4π]區(qū)間上的x1=10sint曲線,并要求：〔a線形為點(diǎn)劃線、顏色為紅色、數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)記為加號(hào)；〔b坐標(biāo)軸控制：顯示范圍、刻度線、比例、網(wǎng)絡(luò)線〔c標(biāo)注控制：坐標(biāo)軸名稱、標(biāo)題、相應(yīng)文本；>>clear;t=0:pi/10:4*pi;y=10*sin<t>;plot<t,y>;plot<t,y,'-+r'>;grid>>xlabel<'X'>,ylabel<'Y'>;>>title<'Plot:y=10*sin<t>'>;>>text<14,10,'完整圖形'>;實(shí)驗(yàn)二常見離散信號(hào)的MATLAB產(chǎn)生和圖形顯示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟寫出延遲了np個(gè)單位的單位脈沖函數(shù)impseq,單位階躍函數(shù)stepseq,n=ns:nffunction[x,n]=impseq[np,ns,nf];function[x,n]=stepseq[np,ns,nf];2.產(chǎn)生一個(gè)單位樣本序列x1<n>,起點(diǎn)為ns=-10,終點(diǎn)為nf=20,在n0=0時(shí)有一單位脈沖并顯示它。修改程序,以產(chǎn)生帶有延時(shí)11個(gè)樣本的延遲單位樣本序列x2<n>=x1<n-11>,并顯示它。>>clear;>>ns=-10;nf=20;n0=0;>>[x1,n1]=impseq<n0,ns,nf>;>>subplot<1,2,1>,stem<n1,x1>;title<'n0=0時(shí)的單位脈沖'>>>np=11;>>[x2,n2]=impseq<np,ns,nf>;>>subplot<1,2,2>,stem<n2,x2>;title<'延遲11個(gè)樣本后'>3．產(chǎn)生一個(gè)序列X<n>=n<u<n>-u<n-8>>,0<=n<=20,并顯示。>>clear>>n=[0:20];>>x=n.*<stepseq<0,0,20>-stepseq<8,0,20>>;>>stem<n,x>;4.編寫序列相加,相乘,以及序列翻轉(zhuǎn)、移位的函數(shù)文件function[y,ny]=seqadd<x1,n1,x2,n2>；function[y,ny]=seqmult<x1,n1,x2,n2>；function[y,ny]=seqfold<x,nx>；function[y,ny]=seqshift<x,nx,k>；5．已知序列x=[0,1,2,3,4,3,2,1,0],n=-5:3,產(chǎn)生一個(gè)序列y<n>=2*x<n+3>+x<-n>;并顯示它。>>x=[0,1,2,3,4,3,2,1,0];>>n=[-5:3];>>y=2*seqshift<x,n,3>+seqfold<x,n>;stem<x,y>>>stem<n,y>6．復(fù)雜信號(hào)的產(chǎn)生：復(fù)雜的信號(hào)可以通過在簡(jiǎn)單信號(hào)上執(zhí)行基本的運(yùn)算來產(chǎn)生試產(chǎn)生一個(gè)振幅調(diào)制信號(hào),并顯示出來。n=0:100>>n=[0:100];>>y=<1+0.4*cos<2*pi*0.01*n>>.*cos<2*pi*0.1*n>;>>stem<n,y>實(shí)驗(yàn)三離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟１.假定一因果系統(tǒng)為y<n>-0.4y<n-1>+0.75y<n-2>=2.2403x<n>+2.4908x<n-1>+2.2403x<n-2>用MATLAB程序仿真該系統(tǒng),輸入三個(gè)不同的輸入序列：,,計(jì)算并并顯示相應(yīng)的輸出,和。>>n=0:40;a=2;b=-3;x1=cos<2*pi*0.1*n>;x2=cos<2*pi*0.4*n>;x=a*x1+b*x2;num=[2.24032.49082.2403];den=[1-0.40.75];y1=filter<num,den,x1>;%計(jì)算出y1<n>y2=filter<num,den,x2>;%計(jì)算出y2<n>y=filter<num,den,x>;%計(jì)算出y<n>stem<y1>;n=0:40;a=2;b=-3;x1=cos<2*pi*0.1*n>;x2=cos<2*pi*0.4*n>;x=a*x1+b*x2;num=[2.24032.49082.2403];den=[1-0.40.75];y1=filter<num,den,x1>;%計(jì)算出y1<n>y2=filter<num,den,x2>;%計(jì)算出y2<n>y=filter<num,den,x>;%計(jì)算出y<n>stem<y1>;>>stem<y2>;>>stem<y>;２.用MATLAB程序仿真步驟1給出的系統(tǒng),對(duì)兩個(gè)不同的輸入序列x<n>和x<n-10>,計(jì)算并顯示相應(yīng)的輸出序列y3<n>和y4<n>。n=0:40;x1=2*n;num=[2.2403,2.4908,2.2403];den=[1,-0.4,0.75];ic=[00];%設(shè)置零初始條件y3=filter<num,den,x1,ic>;%計(jì)算輸入為x1<n>時(shí)的輸出y1<n>[y,ny]=seqshift<x1,n,10>y4=filter<num,den,y,ic>;subplot<2,1,1>stem<n,y3>;ylabel<'振幅'>;title<'y3<n>'>;subplot<2,1,2>stem<ny,y4>;ylabel<'振幅'>;title<'y4<n>'>;3．用MATLAB程序仿真計(jì)算下列兩個(gè)有限長(zhǎng)序列的卷積和并顯示圖形。function[y,ny]=convwthn<x,nx,h,nh>nys=nx<1>+nh<1>;nyf=nx<end>+nh<end>;y=conv<x,h>;ny=[nys:nyf];n=0:20;x1=impseq<0,0,20>+3*impseq<1,0,20>+2*impseq<2,0,20>x2=stepseq<0,0,20>-stepseq<3,0,20>subplot<3,1,1>stem<n,x1>;subplot<3,1,2>stem<n,x2>;[y,ny]=convwthn<x1,n,x2,n>;subplot<3,1,3>stem<ny,y>;實(shí)驗(yàn)四離散時(shí)間信號(hào)的DTFT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?運(yùn)用MATLAB計(jì)算離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。２.運(yùn)用MATLAB驗(yàn)證離散時(shí)間傅立葉變換的性質(zhì)。二、實(shí)驗(yàn)原理〔一、計(jì)算離散時(shí)間系統(tǒng)的DTFT已知一個(gè)離散時(shí)間系統(tǒng),可以用MATLAB函數(shù)frequz非常方便地在給定的L個(gè)離散頻率點(diǎn)處進(jìn)行計(jì)算。由于是ω的連續(xù)函數(shù),需要盡可能大地選取L的值〔因?yàn)閲?yán)格說,在MATLAB中不使用symbolic工具箱是不能分析模擬信號(hào)的,但是當(dāng)采樣時(shí)間間隔充分小的時(shí)候,可產(chǎn)生平滑的圖形,以使得命令plot產(chǎn)生的圖形和真實(shí)離散時(shí)間傅立葉變換的圖形盡可能一致。在MATLAB中,freqz計(jì)算出序列{}和{}的L點(diǎn)離散傅立葉變換,然后對(duì)其離散傅立葉變換值相除得到。為了更加方便快速地運(yùn)算,應(yīng)將L的值選為2的冪,如256或者512。例3.1運(yùn)用MATLAB畫出以下系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。y<n>-0.6y<n-1>=2x<n>+x<n-1>程序：clf;w=-4*pi:8*pi/511:4*pi;num=[21];den=[1-0.6];h=freqz<num,den,w>;subplot<2,1,1>plot<w/pi,real<h>>;gridtitle<‘H<e^{j\omega}的實(shí)部’>>xlabel<‘\omega/\pi’>;ylabel<‘振幅’>；subplot<2,1,1>plot<w/pi,imag<h>>;gridtitle<‘H<e^{j\omega}的虛部’>>xlabel<‘\omega/\pi’>;ylabel<‘振幅’>；〔二、離散時(shí)間傅立葉變換DTFT的性質(zhì)。1．時(shí)移與頻移設(shè),那么<><>2．時(shí)域卷積定理如果,那么三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟１.已知因果線性時(shí)不變離散時(shí)間系統(tǒng)y<n>-0.4y<n-1>+0.75y<n-2>=2.2403x<n>+2.4908x<n-1>+2.2403x<n-2>運(yùn)用MATLAB畫出該系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。clf;w=-4*pi:8*pi/511:4*pi;num=[2.24032.49082.2403];den=[1-0.40.75];h=freqz<num,den,w>;subplot<2,1,1>plot<w/pi,real<h>>;gridtitle<'H<e^{j\omega}的實(shí)部>'>;xlabel<'\omega/\pi'>;ylabel<'振幅'>;subplot<2,1,2>plot<w/pi,imag<h>>;gridtitle<'H<e^{j\omega}的虛部>'>;xlabel<'\omega/\pi'>;ylabel<'振幅'>;運(yùn)行結(jié)果：２.運(yùn)行下面程序并顯示它,驗(yàn)證離散時(shí)間傅立葉變換DTFT的時(shí)移性。clf;w=-pi:2*pi/255:pi;wo=0.4*pi;D=10;num=[123456789];h1=freqz<num,1,w>;h2=freqz<[zeros<1,D>num],1,w>;subplot<2,2,1>plot<w/pi,abs<h1>>;gridtitle<‘原序列的幅度譜’>subplot<2,2,2>plot<w/pi,abs<h2>>;gridtitle<‘時(shí)移后序列的幅度譜’>subplot<2,2,3>plot<w/pi,angle<h1>>;gridtitle<‘原序列的相位譜’>subplot<2,2,4>plot<w/pi,angle<h2>>;gridtitle<‘時(shí)移后序列的相位譜’>運(yùn)行結(jié)果：3.運(yùn)行下面程序并顯示它,驗(yàn)證離散時(shí)間傅立葉變換DTFT的頻移性。clf;w=-pi:2*pi/255:pi;wo=0.4*pi;D=10;num1=[1357911131517]；L=length<num1>;h1=freqz<num1,1,w>;n=0:L-1;num2=exp<wo*i*n>.*num1;h2=freqz<num2,1,w>;subplot<2,2,1>plot<w/pi,abs<h1>>;gridtitle<‘原序列的幅度譜’>subplot<2,2,2>plot<w/pi,abs<h2>>;gridtitle<‘頻移后序列的幅度譜’>subplot<2,2,3>plot<w/pi,angle<h1>>;gridtitle<‘原序列的相位譜’>subplot<2,2,4>plot<w/pi,angle<h2>>;gridtitle<‘頻移后序列的相位譜’>運(yùn)行結(jié)果：4．運(yùn)行下面程序并顯示它,驗(yàn)證離散時(shí)間傅立葉變換時(shí)域卷積性質(zhì)。clf;w=-pi:2*pi/255:pi;x1=[1357911131517];x2=[1-23-21];y=conv<x1,x2>;h1=freqz<x1,1,w>;h2=freqz<x2,1,w>;hp=hi.*h2;h3=f