數(shù)字信號處理課件

實驗一基本信號的產(chǎn)生及其運算一、實驗?zāi)康?/p>

學(xué)習(xí)使用MATLAB產(chǎn)生基本信號、繪制信號波形、實現(xiàn)信號的基本運算，為信號分析和系統(tǒng)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。1二、實驗原理（一）基本信號的產(chǎn)生

MATLAB提供了許多函數(shù)用于產(chǎn)生常用的基本信號：如階躍信號、脈沖信號、指數(shù)信號、正弦信號和周期矩形波信號等。這些基本信號是信號處理的基礎(chǔ)。2一、基本信號的產(chǎn)生1.連續(xù)階躍信號的產(chǎn)生產(chǎn)生階躍信號的MATLAB程序如下:t=-2:0.02:6; x=(t>=0);plot(t,x); axis([-2,6,0,1.2]);3一、基本信號的產(chǎn)生2.連續(xù)指數(shù)信號的產(chǎn)生產(chǎn)生隨時間衰減的指數(shù)信號的MATLAB程序如下:t=0:0.001:5;x=2*exp(-1*t);plot(t,x);4一、基本信號的產(chǎn)生連續(xù)正弦信號的產(chǎn)生利用MATLAB提供的函數(shù)cos和sin可產(chǎn)生正弦和余弦信號。產(chǎn)生一個幅度為2,頻率為4Hz,相位為/6的正弦信號的MATLAB程序如下：f0=4;w0=2*pi*f0;t=0:0.001:1;x=2*sin(w0*t+pi/6);plot(t,x);5一、基本信號的產(chǎn)生4.連續(xù)矩形脈沖信號的產(chǎn)生函數(shù)rectpulse(t,w)可產(chǎn)生高度為1、寬度為w、關(guān)于t=0對稱的矩形脈沖信號。產(chǎn)生高度為1、寬度為4、延時2秒的矩形脈沖信號MATLAB程序如下：t=-2:0.02:6;x=rectpuls(t-2,4);plot(t,x);6一、基本信號的產(chǎn)生5.連續(xù)周期矩形波信號的產(chǎn)生函數(shù)square(w0*t)產(chǎn)生基本頻率為w0(周期T=2/w0)的周期矩形波信號。函數(shù)square(w0*t,DUTY)產(chǎn)生基本頻率為w0(周期T=2/w0)、占空比DUTY=/T*100的周期矩形波。

為一個周期中信號為正的時間長度。=T/2，DUTY=50，square(w0*t,50)等同于square(w0*t)。7一、基本信號的產(chǎn)生5.連續(xù)周期矩形波信號的產(chǎn)生產(chǎn)生一個幅度為1,基頻為2Hz，占空比為50%的周期方波的MATLAB程序如下：f0=2; t=0:.0001:2.5;w0=2*pi*f0;y=square(w0*t,50);%dutycycle=50%plot(t,y);axis([0,2.5,-1.5,1.5]);8一、基本信號的產(chǎn)生6.連續(xù)抽樣信號的產(chǎn)生使用函數(shù)sinc(x)，其定義為產(chǎn)生信號MATLAB程序如下：t=-10:1/500:10;x=sinc(t/pi);plot(t,x);

9一、基本信號的產(chǎn)生7.單位脈沖序列的產(chǎn)生函數(shù)zeros(1,n)可以生成單位脈沖序列，zeros(1,n)產(chǎn)生1行n列的由0組成的矩陣。產(chǎn)生單位脈沖序列的MATLAB程序如下：k=-4:20;x=[zeros(1,7),1,zeros(1,17)];stem(k,x)10一、基本信號的產(chǎn)生8.單位階躍序列的產(chǎn)生函數(shù)ones(1,n)可以生成單位階躍序列。函數(shù)ones(1,n)產(chǎn)生1行n列的由1組成的矩陣。產(chǎn)生單位階躍序列的MATLAB程序如下：k=-4:20;x=[zeros(1,7),ones(1,18)];stem(k,x)11一、基本信號的產(chǎn)生9.指數(shù)序列的產(chǎn)生MATLAB程序如下：k=-5:15;x=0.3*(1/2).^k;stem(k,x);12一、基本信號的產(chǎn)生10.正弦序列的產(chǎn)生產(chǎn)生正弦序列的MATLAB程序如下:k=-10:10;omega=pi/3;x=0.5*sin(omega*k+pi/5);stem(k,x);13一、基本信號的產(chǎn)生11.離散周期矩形波序列的產(chǎn)生產(chǎn)生幅度為1、基頻rad、占空比為50%的周期方波MATLAB程序如下：omega=pi/4;k=-10:10;x=square(omega*k,50);stem(k,x);14一、基本信號的產(chǎn)生12.白噪聲序列的產(chǎn)生白噪聲序列在信號處理中是常用的序列。函數(shù)rand可產(chǎn)生在[0，1]區(qū)間均勻分布的白噪聲序列，函數(shù)randn可產(chǎn)生均值為0，方差為1的高斯分布白噪聲。N=20;k=0:N-1;x=rand(1,N)stem(k,x);15（二）序列的基本運算16三、實驗內(nèi)容2、已知兩離散序列:，。計算離散卷積和(2)計算離散自相關(guān)函數(shù)：1、將上面介紹的基本信號在Matlab上實現(xiàn)，并畫出時域圖形；17x=[1,2,1,1,0,-3];h=[1,-1,1];%計算離散卷積和y=conv(x,h);subplot(2,1,1);stem([0:length(y)-1],y);title('y[k]');xlabel('k');%計算離散自相關(guān)函數(shù)y=xcorr(x,x);subplot(2,1,2);m=(length(y)-1)/2;stem([-m:m],y);title('Rxx[n]');xlabel('n');18四、實驗思考題1.兩個連續(xù)信號的卷積定義是什么？兩個序列的卷積定義是什么？卷積的作用是什么？conv函數(shù)只輸出了卷積結(jié)果，沒有輸出對應(yīng)的時間向量，如何