數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告1

./實(shí)驗(yàn)一序列的產(chǎn)生:高洪美學(xué)號(hào)：0819419213班級(jí)：生醫(yī)5班實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜ATLAB中產(chǎn)生信號(hào)和繪制信號(hào)的基本命令。實(shí)驗(yàn)環(huán)境：基于WindowsPC的MATLAB。實(shí)驗(yàn)容：1、單位樣本和單位階躍序列；2、指數(shù)信號(hào)；3、正弦序列；4、隨機(jī)信號(hào)。四、實(shí)驗(yàn)過(guò)程：〔一單位樣本和單位階躍序列：Q1.1運(yùn)行程序P1.1以產(chǎn)生單位樣本序列u[n]并顯示它：程序：clf;%Generateavectorfrom-10to20n=-10:20;%Generatetheunitsamplesequenceu=[zeros<1,10>1zeros<1,20>];%Plottheunitsamplesequencestem<n,u>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;title<'UnitSampleSequence'>;axis<[-102001.2]>;所得圖像如下所示：Q1.2命令clf,axis,title,xlable和ylable的作用是什么：答：clf：運(yùn)行程序時(shí)彈出顯示圖像的面板；Axis:規(guī)定橫縱坐標(biāo)的圍；Title：使圖像面板上方顯示相應(yīng)的題目名稱；Xlable：定義橫坐標(biāo)的名字；Ylable：定義縱坐標(biāo)的名字。Q1.3修改程序P1.1以產(chǎn)生帶有延時(shí)11個(gè)樣本的延遲單位樣本序列ud[n],運(yùn)行修改的程序并且顯示產(chǎn)生的序列。程序：clf;%Generateavectorfrom0to30n=0:30;%Generatetheunitsamplesequenceud=[zeros<1,11>1zeros<1,19>];%Plottheunitsamplesequencestem<n,ud>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;title<'UnitSampleSequence'>;axis<[03001.2]>;所得圖像如下所示：Q1.4修改程序P1.1以產(chǎn)生單位步長(zhǎng)序列s[n]。運(yùn)行修改后的程序并顯示產(chǎn)生的序列：程序：clf;%Generateavectorfrom0to30n=0:30;%Generatetheunitsamplesequenceu=[1.*n];%Plottheunitsamplesequencestem<n,u>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;title<'UnitSampleSequence'>;axis<[030030]>;所得圖像如下所示：Q1.5修改程序P1.1以產(chǎn)生帶有超前7個(gè)樣本的延時(shí)單位階躍序列sd[n],運(yùn)行修改后的程序并且顯示產(chǎn)生的序列：程序：clf;%Generateavectorfrom-15to30n=-15:30;%Generatetheunitsamplesequences=[zeros<1,8>ones<1,38>];%Plottheunitsamplesequencestem<n,s>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;title<'UnitSampleSequence'>;axis<[-153001.2]>;所得圖像如下所示：〔二指數(shù)信號(hào)：Q1.6運(yùn)行程序P1.2,以產(chǎn)生復(fù)數(shù)值的指數(shù)序列。程序：clf;c=-<1/12>+<pi/6>*i;K=2;n=0:40;x=K*exp<c*n>;subplot<2,1,1>;stem<n,real<x>>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;title<'Realpart'>;subplot<2,1,2>;stem<n,imag<x>>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;title<'Imaginarypart'>;所得圖像如下所示：Q1.7那個(gè)參數(shù)控制該序列的增長(zhǎng)或衰減率？那個(gè)參數(shù)控制該序列的振幅？答：參數(shù)c控制該序列的增長(zhǎng)或衰減率；參數(shù)K控制該序列的振幅。Q1.8若參數(shù)c改為<1/12>+<pi/6>*i,將會(huì)發(fā)生什么情況？答：若參數(shù)c改為<1/12>+<pi/6>*i,運(yùn)行后的圖像顯示如下：Q1.9運(yùn)算符real和imag的作用是什么？答：運(yùn)算符real和imag的作用分別是提取運(yùn)算數(shù)值x的"實(shí)部"和"虛部",以便于接下來(lái)分別將"實(shí)部"和"虛部"成像。Q1.10命令subplot的作用是什么？答：subplot的作用是使"實(shí)部"和"虛部"用兩圖像呈現(xiàn)出來(lái)：subplot〔a,b,c,其中a代表圖像分兩行顯示,b代表圖像分一列顯示,c代表第a行的第b列圖像。Q1.11運(yùn)行程序P1.3,以產(chǎn)生實(shí)數(shù)值的指數(shù)序列:程序：clf;n=0:35;a=1.2;K=0.2;x=K*a.^n;stem<n,x>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;所得圖像如下所示：Q1.12哪個(gè)參數(shù)控制該序列的增長(zhǎng)或者衰減率？哪個(gè)參數(shù)控制該序列的振幅？答：參數(shù)a控制該序列的增長(zhǎng)或者衰減率；參數(shù)K控制該序列的振幅。Q1.13算數(shù)運(yùn)算符^和.^之間的區(qū)別是什么？答：運(yùn)算符"^"表示a的指數(shù)是n這個(gè)序列；運(yùn)算符".^"表示a的指數(shù)分別是n這個(gè)序列中的每一個(gè)數(shù)字,即對(duì)應(yīng)的每一個(gè)元素。Q1.14若參數(shù)a小于1,會(huì)發(fā)生什么情況？將參數(shù)a改為0.9,將參數(shù)K改為20,再次運(yùn)行程序P1.3.答：〔1若參數(shù)a小于1,指數(shù)序列在"n=0：35”上是衰減的序列〔2將k改為20后的圖像如圖所示：Q1.15該序列的長(zhǎng)度是多少？怎么樣才能改變它？答：該序列的長(zhǎng)度是35；通過(guò)改變"n=0:35”中的"35Q1.16使用MATLAB命令sum〔s.*s可計(jì)算用向量s表示的實(shí)數(shù)序列s[n]的能量。試求在習(xí)題Q1.11和習(xí)題Q1.14中產(chǎn)生的實(shí)數(shù)值指數(shù)序列x[n]的能量。答：Q1.11中：ans=4.5673e+004；Q1.14中：ans=2.1042e+003〔三正弦序列：Q1.17運(yùn)行程序P1.4以產(chǎn)生正弦序列并顯示它。程序：n=0:40; f=0.1; phase=0; A=1.5; arg=2*pi*f*n-phase;x=A*cos<arg>;clf; %Clearoldgraphstem<n,x>; %Plotthegeneratedsequenceaxis<[040-22]>;grid;title<'SinusoidalSequence'>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;axis;所得圖像如下所示：Q1.18該序列的頻率是多少？怎樣可以改變它？哪個(gè)參數(shù)控制該序列的相位？哪個(gè)參數(shù)控制該序列的振幅？該序列的周期是多少？答：該序列的頻率是0.1Hz；通過(guò)改變f的值可以此正弦序列的頻率；參數(shù)phase控制該序列的初相位；參數(shù)A控制該序列的振幅；該序列的周期是10s。Q1.19該序列的長(zhǎng)度是多少？怎么樣可以改變它？答：該序列的長(zhǎng)度是41個(gè)時(shí)間單位,通過(guò)改變n的參數(shù)可以改變?cè)撔蛄械拈L(zhǎng)度。Q1.21axis和grid命令的作用是什么？答：axis的作用是規(guī)定圖像顯示的橫縱坐標(biāo)的圍；grid的作用是顯示圖像上面的"網(wǎng)格"。Q1.22修改程序P1.4,以產(chǎn)生一個(gè),頻率為0.9的正弦序列并顯示它。把此序列和習(xí)題Q1.17所產(chǎn)生的序列相比較。修改程序P1.4以產(chǎn)生一個(gè)頻率為1.1的正弦序列并顯示它。把此序列與Q1.17中產(chǎn)生的序列相比較,評(píng)價(jià)你的結(jié)果。答：修改正弦序列的頻率只需要改變程序中"f"的值即可,第一個(gè)改為f=0.9,第二個(gè)改為f=1.1,結(jié)果圖像如下：結(jié)論：該圖像與f=0.1時(shí)的圖像一樣,因?yàn)樵撜倚蛄械淖钚≈芷谑?pi的,而當(dāng)f=0.9與f=1.1時(shí)正好是2pi的整數(shù)倍。Q1.23修改上述程序,以產(chǎn)生長(zhǎng)度為50、頻率為0.08、振幅為2.5、相移為90度的一個(gè)正弦序列并顯示它。該序列的周期是多少？程序：n=0:49; f=0.08; phase=1.57; A=2.5; arg=2*pi*f*n-phase;x=A*cos<arg>;clf; %Clearoldgraphstem<n,x>; %Plotthegeneratedsequenceaxis<[049-2.52.5]>;grid;title<'SinusoidalSequence'>;xlabel<'Timeindexn'>;ylabel<'Amplitude'>;axis;所得圖像如下所示：答：周期為12.5sQ1.24在程序P1.4中用plot命令代替stem命令,運(yùn)行新程序。新圖形與習(xí)題Q1.17中產(chǎn)生的圖形有什么區(qū)別？答：原圖像是離散的,新圖像是連續(xù)的,說(shuō)明plot命令是用平滑的線將各點(diǎn)連接起來(lái)產(chǎn)生連續(xù)波,而stem命令則是用各點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生離散波。Q1.25在程序P1.4中用stairs命令代替stem命令,運(yùn)行新程序。新圖形與習(xí)題Q1.17和習(xí)題Q1.24中產(chǎn)生的圖形有什么區(qū)別？答：Stairs函數(shù)是用直線將相應(yīng)的點(diǎn)連接起來(lái),類似于階梯狀。〔四隨機(jī)信號(hào)：Q1.26編寫(xiě)一個(gè)MATLAB程序,以產(chǎn)生并顯示一個(gè)長(zhǎng)度為100的隨機(jī)信號(hào),該信號(hào)在區(qū)間[-2,2]中均勻分布。程序：clf;x=<rand<1,100>>*4-2;plot<x>;所得圖像如下所示：Q1.27編寫(xiě)一個(gè)MATLAB程序,以產(chǎn)生并顯示一個(gè)長(zhǎng)度為75的高斯隨機(jī)信號(hào),該信號(hào)正態(tài)分布且均值為0,方差為3.程序：clf;x=0+3*randn<1,75>;stem<x>;所得圖像如下所示：Q1.28編寫(xiě)一個(gè)MATLAB程序,以產(chǎn)生并顯示五個(gè)長(zhǎng)度為31的隨機(jī)信號(hào)。{X[n]}={A}其中振幅A和相位Φ是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的隨機(jī)變量,振幅在區(qū)間0相位區(qū)間在0均勻分布。答：程序：clear,clcn=0:31;B=0;A=0;f=100A=4.*rand<1,length<n>>;B=2.*pi*rand<1,length<n>>;x=A.*cos<2*pi*f.*n+B>;subplot<5,1,1>plot<n,x>axis<[031-44]>;grid;title<'隨機(jī)正弦信號(hào)一'>;xlabel<'n'>;ylabel<'幅值A(chǔ)'>;A=4.*rand<1,length<n>>;B=2.*pi*rand<1,length<n>>;x=A.*cos<2*pi*f.*n+B>;subplot<5,1,2>plot<n,x>axis<[031-44]>;grid;title<'隨機(jī)正弦信號(hào)二'>;xlabel<'n'>;ylabel<'幅值A(chǔ)'>;A=4.*rand<1,length<n>>;B=2.*pi*rand<1,length<n>>;x=A.*cos<2*pi*f.*n+B>;subplot<5,1,3>plot<n,x>axis<[031-44]>;grid;title<'隨機(jī)正弦信號(hào)三'>;xlabel<'n'>;ylabel<'幅值A(chǔ)'>;A=4.*rand<1,length<n>>;B=2.*pi*rand<1,length<n>>;x=A.*cos<2*pi*f.*n+B>;subplot<5,1,4>plot<n,x>axis<[031-44]>;grid;title<'隨機(jī)正弦信號(hào)四'>;x