《数字信号理》实验指导书(全).docVIP

数字信号处理 实验指导书电子信息工程学院 2012年6月 目 录 实验一 离散信号产生和基本运算 3 实验二 基于MATLAB的离散系统时域分析 7 实验三 基于 ICETEK-F2812-A 教学系统软件的离散系统时域分析 9 实验四 基于 MATLAB 的 FFT 算法的应用 16 实验五 基于 ICETEK-F2812-A 的 FFT 算法分析 18 实验六 基于 ICETEK-F2812-A 的数字滤波器设计 20 实验七 基于ICETEK-F2812-A的交通灯综合控制 24 实验八 基于BWDSP100的步进电机控制 26实验一 离散信号产生和基本运算 一、实验目的 掌握MATLAB最基本的矩阵运算语句。 掌握对常用离散信号的理解与运算实现。 二、实验原理 向量的生成 利用冒号“：”运算生成向量，其语句格式有两种： A=m:n B=m:p:n第一种格式用于生成不长为1的均匀等分向量，m和n分别代表向量的起始值和终止值，nm 。第二种格式用于生成步长为p的均匀等分的向量。 利用函数linspace()生成向量，linspace()的调用格式为： A=linspace(m,n) B=linspace(m,n,s) 第一种格式生成从起始值m开始到终止值n之间的线性等分的100元素的行向量。第二种格式生成从起始值m开始到终止值n之间的s个线性等分点的行向量。 矩阵的算术运算 加法和减法 对于同维矩阵指令的 A+B A-B 对于矩阵和标量（一个数）的加减运算，指令为： A+3 A-9 乘法和除法运算 A*B是数学中的矩阵乘法，遵循矩阵乘法规则 A．*B是同维矩阵对应位置元素做乘法 B=inv（A）是求矩阵的逆 A/B是数学中的矩阵除法，遵循矩阵除法规则 A．/B是同维矩阵对应位置元素相除 另表示矩阵的转置运算 数组函数 下面列举一些基本函数，他们的用法和格式都相同。sin(A),cos(A),exp(A),log(A)(相当于ln)sqrt(A)开平方 abs(A)求模 real(A)求实部 imag(A)求虚部 式中A可以是标量也可以是矩阵 例： 利用等差向量产生一个正弦值向量t=0:0.1:10A=sin(t)plot(A)这时候即可看到一个绘有正弦曲线的窗口弹出 另：每条语句后面加“；”表示不要显示当前语句的执行结果不加“；”表示要显示当前语句的执行结果。 二维曲线的绘制plot()函数plot()函数是将各个数据点通过连折线的方式来绘制二维图形的，其命令格式有以下几种： plot(y)当y为向量时，以y的序号作为X轴，按向量y的值绘制曲线。 plot(x,y)x,y均为向量时，以x向量作为X轴，向量y作为Y轴绘制曲线。 plot(x,y1,’option1’,x,y2,’option2’,……)以公共的x向量作为X轴，分别以向量y1，y2……的数据绘制多条曲线，每条曲线的属性由相应的‘option’来确定。Option选项可以是表示曲线颜色的字符、表示线型格式的符号和表示数据点的标记，各个选项有的可以连在一起使用。 plot(x1,y1,’option1’,x2,y2,’option2’,……)分别以向量x1，x2，……作为X轴，以y1，y2，……的数据绘制多条曲线，每条曲线的属性由相应的选项‘option’来确定。 表1plot函数中option选项的取值和含义 符号 颜色 符号 线型 符号 标记 符号 标记 ‘b’ ?蓝色 ‘-’ 实线 ‘.’ 点 ‘d’ ◇ ‘g’ 绿色 ‘:’ 虚线 ‘o’ 圆圈 ‘ˇ’ ▽ ‘m’ 品红 -. 点画线 ‘x’ 叉号 ‘^’ △ ‘c’ 青色 ‘--’ 双画线 ‘+’ 加号 ‘’ 左三角 ‘k’ 黑色 ‘none’ 无线 ‘*’ 星号 ‘’ 右三角 ‘r’ 红色 ‘s’ □ ‘p’ 五角星 ‘y’ 黄色‘h’ 六角星 5.常用离散信号的MATLAB实现函数 1）.单位抽样序列 在MATLAB中利用zeros()函数实现 如果在时间轴上延迟了k个单位，得到即：2．单位阶跃序列 在MATLAB中可以利用ones()函数实现。 3.正弦序列，在MATLAB 4．复指数序列，在MATLAB中， 5．指数序列，在MATLAB中，分别计算A+B，A-B，A+3，A-4，A*B，A.*B，C=inv（A）,A/B,A./B 分别计算sin(x1),cos(x1),exp(x1),log(x2),sqrt(x2) （3）生成以上五种基本离散信号函数； （4）绘出信号，当、时、、、时的信号实部和虚部图； 绘出信号的频率是多少？周期是多少？产生一个数字频率为0.9的正弦序列，并显示该信号，说明其周期?实验二 基于MATLAB的