实验一常见离散信号的MATLAB产生和图形显示.docVIP

实验一 常见离散信号的MATLAB产生和图形显示 授课课时：2学时 一、实验目的： （1）熟悉MATLAB应用环境，常用窗口的功能和使用方法。 （2）掌握MATLAB在时域内产生常用离散时间信号的方法。 （3）掌握离散信号的基本运算。 （4）掌握简单的绘图命令。 二、实验原理： （一）信号的表示和产生 ① 单位抽样序列 如果在时间轴上延迟了k个单位，得到即： 参考程序： 例1-1： clear all n1=-10;n2=20;n0=0;%在起点为n1,终点为n2的范围内，于n0处产生冲激。 n=n1:n2;%生成离散信号的时间序列 x=[n==n0];%生成离散信号x(n) stem(n,x);%绘制脉冲杆图 xlabel( n);ylabel(x(n));%横坐标和纵坐标的标注说明。 title(Unit Sample Sequence);%图形上方标注图名 axis([-10 20 0 1.2]);%确定横坐标和纵坐标的取值范围 ② 单位阶跃序列 例1-2： clear all n1=-2;n2=20;n0=0; n=n1:n2;%生成离散信号的时间序列 x=[n=n0];%生成离散信号x(n) stem(n,x,filled); xlabel(n);ylabel(x(n)); title(Unit step Sequence); axis([-2 20 0 1.2]); ③ 正弦序列 例1-3：一正弦信号的频率为1HZ，振幅值幅度A为1V，在窗口显示2个周期的信号波形，并对该信号的一个周期进行32点采样获得离散信号并显示该连续信号和离散信号的波形。 参考程序： clear f=1; A=1;nt=2; N=32; T=1/f;%输入信号频率，振幅和显示周期数 dt=T/N;%采样时间间隔 n=0:nt*N-1;%建立离信号的时间序列 tn=n*dt;%确定时间序列阳电在时间轴上的位置。 x=A*sin(2*pi*f*tn); subplot(2,1,1);plot(tn,x);%显示原连续信号 axis([0 nt*T 1.1*min(x) 1.1*max(x)]);%限定横坐标和纵坐标的显示范围 ylabel(x(t)); subplot(2,1,2);stem(tn,x);%显示经采样的信号 axis([0 nt*T 1.1*min(x) 1.1*max(x)]); ylabel(x(n)); ④ 复指数序列 例1-4;,求 n1=30; a=-0.1; w=0.6; n=0:n1; x=exp((a+j*w)*n); stem(n,x); xlabel(n);ylabel(x(n)); title(复指数序列); ⑤ 指数序列 例1-5： ，其中a为实数 clear n1=-10; n2=10; a1=0.5; a2=2; na1=n1:0;x1=a1.^na1; na2=0:n2;x2=a2.^na2; subplot(2,2,1),plot(na1,x1); title(实指数信号（a1）); subplot(2,2,3),stem(na1,x1); title(实指数序列（a1）); subplot(2,2,2),plot(na2,x2); title(实指数信号（a1）); subplot(2,2,4),stem(na2,x2); title(实指数序列（a1）); 序列的基本运算 对离散时间序列实行基本运算可得到新的序列，这些基本运算主要包括加、减、乘、除、移位、反折等。两个序列的加减乘除是对应离散样点值的加减乘除，因此，可通过MATLAB的点乘和点除、序列移位和反折来实现，与连续时间信号处理方法基本一样。 序列的相加与相乘 设两离散序列x1(n),x2(n),序列相加为x(n)=x1(n)+x2(n),相乘为x(n)=x1(n).x2(n),实际上是对应的序列值相加或相乘。在MATLAB中可以用运算符“+”实现，但相加的两个序列必须有相同的长度，且应该保证它们是相同的采样位置相加或相乘，因此在计算时，必须格外注意序列下标的计算。 例1-6：求 clear all n1=0;n2=10;n01=2;n02=4;%赋初值 n=n1:n2; x1=[(n-n01)==0]; x2=[(n-n02)==0]; x3=x1+x2; subplot(3,1,1);stem(n,x1); title(x1); subplot(3,1,2);stem(n,x2); title(x2); subplot(3,1,3);stem(n,x3); title(x3); 例1-7： 求x1(n)+x2（n）