《信号与系统研究性学习报告.docVIP

《信号与系统》课程研究性学习手册 姓名 学号 同组成员 指导教师 胡健 时间 2011年11月9日 信号的时域分析专题研讨 【目的】 (1) 掌握基本信号及其特性，了解实际信号的建模。 (2) 掌握基本信号的运算，加深对信号时域分析基本原理和方法的理解，并建立时频之间的感性认识。 (3) 学会仿真软件MATLAB的初步使用方法，掌握利用MATLAB进行信号表示和信号运算。 【研讨内容】 题目1：基本信号的产生，语音的读取与播放 生成一个正弦信号，改变正弦信号的角频率和初始相位，观察波形变化，并听其声音的变化。 生成一个幅度为1、基频为2Hz、占空比为50%的周期方波。 观察一定时期内的股票上证指数变化，生成模拟其变化的指数信号。 分别录制一段男声、女声信号，进行音频信号的读取与播放，画出其时域波形。 【温馨提示】 (1)利用MATLAB函数 (file)读取.wav格式文件。利用MATLAB函数 sound(x, fs)播放正弦信号。和，分别用MATLAB的内部函数和表示，其调用形式为、。 【仿真程序】 A=1; w=3*pi; phi=pi/4; t=0:0.01:4; ft=A*sin(w*t+phi); plot(t,ft) sound(ft) 【仿真结果】 改变角频率的大小： w=5*pi rad/s时,图像为 w=pi rad/s时,图像为 改变出相位的大小： phi=pi/2,图像为 phi=pi/6,图像为 【结果分析】 当正弦信号角频率增大时，周期减小，声音音调变高，反之； 当正弦信号初相位改变时，仅初始值改变，周期不变，声音音调不变。 （2） 【题目分析】 周期方波信号在matlab中用square函数表示，其调用形式为x=square（w*t，duty_cycle）；用以产生一个幅度是+1和-1，基波频率为w的矩形脉冲信号。 【仿真程序】 t=-3:0.0001:3; A=1;T=pi;;w0=2*pi/T; ft=(1/2)*A*square(w0*t,50)+1/2; plot(t,ft) axis([-3,3,-1,2]) 【仿真结果】 （3） 【题目分析】 观察一段时期的股市变化(从1990年到2008年用1到19代替)，记录同一个月的开盘值，用matlab的离散函数做出其变化图象，并且用指数函数模拟其变化趋势。 【仿真程序】 实际离散变化 k=1:19; xk=[96.5,127.61,239.74,784.13,837.7,637.72,550.26,914.06,1200.94,1144.88,1368.69,2077.07,1643.48,1347.43,1492.72,1260.78,1163.88,2728.19,5265]; stem(k,xk) 指数模拟变化 A=203.8;a=0.1497; t=0:0.001:20; xt=A*exp(a*t); plot(t,xt) 【仿真结果】 【结果分析】 这段时期的股市开盘值呈指数增长。拟合函数见上面。 （4） 【题目分析】 利用MATLAB函数 (file)读取.wav格式文件。（音频信号见附件） 【仿真程序】 Fs=44100;bits=32; [y,Fs,nbits]=wavread(声音片段07.wav); wavplay(y,Fs) plot(y) Fs=44100;bits=32; [y,Fs,nbits]=wavread(声音片段06.wav); wavplay(y,Fs) plot(y) 【仿真结果】 男声时域波形 女声时域波形 【结果分析】 根据时域波形无法区分男声和女声。 【自主学习内容】 函数调用语句；模拟函数；音频信号读取与播放函数；