时域离散信号的产生
实验一 离散时间信号的时域分析

实验一 离散时间信号的时域分析实验1 序列的产生1. 目的:熟悉C 语言产生和绘制,熟悉MATLAB 中产生信号和绘制信号的基本命令。
2. 具体实验:2.1 单位样本和单位阶跃序列。
Q1.1 运行程序P1.1 ,以产生单位样本序列u[n]并显示它。
答:如图1-1所示。
Q1.2 命令clf , axis , title , xlabel 和ylabel 的作用是什么? 答:clf :擦除当前图形窗口中的图形。
Axis :调整坐标轴X 轴Y 轴的范围。
Title:给绘制的图形加上标题。
Xlabel:给X 轴加上标注。
Ylabel: 给Y 轴加上标注。
Q1.3 修改程序P1.1 以产生带有延时11个样本的延迟单位样本序列ud[n]。
运行修改的程序并显示产生的序列。
答:如图1-2所示。
Q1.4修改程序P1.1 以产生单位步长序列s[n]。
运行修改的程序并显示产生的序列。
答:如图1-3所示。
Q1.5修改程序P1.1 以产生带有超前7个样本的延迟单位样本序列sd[n]。
运行修改的程序并显示产生的序列。
答:如图1-4所示。
Figure 1-2 The unit sample sequence ud[n]Figure 1-1 The shifted unit sample sequence u[n]单位样本序列公式如下所示:Time index nA m p l i t u d eUnit Sample Sequence u[n]Time index nA m p l i t u d eShifted Unit Sample Sequence ud[n]1 , n=0 1 , n=k δ[n]= δ[n-k]=0 , 0≠0 0 , 0≠kFigure 1-3 The unit step sequence s[n] Figure 1-4 The shifted unit step sequence sd[n]单位阶跃序列公式如下所示:1 , n ≥0 1 , n ≥k μ[n]= μ[n-k]=0 , n <0 0 , n <k2.2 指数信号Q1.6 运行程序P1.2 ,以产生复数值的指数序列。
数字信号处理-时域离散随机信号处理课件:时域离散随机信号的分析

数字信号处理——时域离散随机信号处理
x1(tn
t
图 1.1.1 n部接收机的输出噪声
数字信号处理——时域离散随机信号处理
x1(n) x2(n) xn(n)
数字信号处理——时域离散随机信号处理
一般均方值和方差都是n的函数, 但对于平稳随机序列, 它 们与n无关, 是常数。如果随机变量Xn代表电压或电流,其均方 值表示在n时刻消耗在1 Ω电阻上的集合平均功率,方差则表示 消耗在1Ω电阻上的交变功率的集合平均。有时将σx称为标准方 差。
数字信号处理——时域离散随机信号处理
3. 随机序列的相关函数和协方差函数
我们知道, 在随机序列不同时刻的状态之间,存在着关联 性, 或者说不同时刻的状态之间互相有影响,包括随机序列 本身或者不同随机序列之间。 这一特性常用自相关函数和互 相关函数进行描述。
自相关函数定义为
rxx
(n,
m)
E[
X
* n
X
m
]
xn*
xm
pX
n
,
X
m
数字信号处理——时域离散随机信号处理
时域离散随机信号的分析
1.1 引言 1.2 时域离散随机信号的统计描述 1.3 随机序列数字特征的估计 1.4 平稳随机序列通过线性系统 1.5 时间序列信号模型
数字信号处理——时域离散随机信号处理
1.1 引 言
信号有确定性信号和随机信号之分。 所谓确定性信号,就 是信号的幅度随时间的变化有一定的规律性, 可以用一个明确 的数学关系进行描述,是可以再现的。 而随机信号随时间的变 化没有明确的变化规律,在任何时间的信号大小不能预测, 因 此不可能用一明确的数学关系进行描述,但是这类信号存在着 一定的统计分布规律,它可以用概率密度函数、概率分布函数、 数字特征等进行描述。
使用matlab来实现 时域离散信号的产生实验心得

使用matlab来实现时域离散信号的产生实验心得【标题】使用Matlab实现时域离散信号的产生实验心得【导语】在信号与系统课程的学习中,时域离散信号的产生是一个重要的实验内容。
本文将结合个人实验经验,探讨如何使用Matlab来实现时域离散信号的产生,以及实验心得体会。
【主体内容】一、时域离散信号的概念时域离散信号是指信号在时域上是离散的,其取样时间是离散的。
与连续信号相对应,离散信号具有一些独特的特性和处理方法。
在实际应用中,我们经常需要生成各种形式的时域离散信号,用于系统模拟、滤波器设计等方面。
二、Matlab在时域离散信号产生中的应用1. 生成简单的离散信号在Matlab中,可以利用基本的数学函数和操作符来生成简单的离散信号。
可以利用sin、cos等函数来生成正弦信号、余弦信号,利用随机数函数来生成随机信号等。
Matlab还提供了丰富的绘图函数,可以直观地展示生成的离散信号。
2. 生成复杂的离散信号除了基本的数学函数外,Matlab还提供了丰富的信号处理工具箱,可以用于生成各种复杂的离散信号。
可以利用波形合成函数生成有限长序列、周期序列等特殊形式的信号;还可以利用滤波器设计函数生成特定频率特性的信号等。
三、实验心得与体会在实验中,我深切体会到Matlab在时域离散信号生成方面的强大功能和便捷性。
通过Matlab,我能够快速生成各种形式的离散信号,并对其进行分析、处理和展示。
Matlab的直观、交互式界面也使得实验过程更加高效和愉悦。
在实践中,我也发现了一些问题和经验总结。
在生成复杂离散信号时,需要深入理解各种信号处理工具箱的使用方法,以及不同函数的参数设置;在展示离散信号时,需要注意选择合适的绘图方式,清晰地展现信号的特点和规律。
【总结与回顾】本文通过介绍时域离散信号的概念和Matlab在信号生成中的应用,共享了个人的实验心得和体会。
希望能够对读者有所启发,开拓视野,加深对时域离散信号的理解和掌握。
时域离散信号的产生与基本运算

实验一 时域离散信号的产生与基本运算一、实验目的1、了解常用的时域离散信号及其特点。
2、掌握MATLAB 产生常用时域离散信号的方法。
3、掌握时域离散信号简单的基本运算方法。
二、实验内容1、自己设定参数,分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、 实指数序列、随机序列。
2、自己设定参数,分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、 信号和、信号积、信号能量。
3、已知信号(1) 描绘)(n x 序列的波形。
(2) 用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示)(n x 序列。
(3) 描绘以下序列的波形:)2()(),2(2)(),2(2)(321n x n x n x n x n x n x -=+=-=三、实现步骤1、自己设定参数,分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、 实指数序列、随机序列。
(1)单位抽样序列程序:x=zeros(1,10);x(2)=1;stem(x,'filled')axis([0,10,-0.2,1]);title('µ¥Î»³éÑùÐòÁÐ');-0.200.20.40.60.8图1 (2)单位阶跃序列程序:N=10;u=ones(1,N);stem(u,'filled')axis([-10,10,0,1]);title('µ¥Î»½×Ô¾ÐòÁÐ');00.10.20.30.40.50.60.70.80.91单位阶跃序列图2 (3)正弦序列程序:x=-20:1:20;y=sin(0.2*pi.*x+0.5*pi);stem(x,y,'filled');axis([-20,20,-2,2]);title('ÕýÏÒÐòÁÐ');正弦序列-20-15-10-505101520图3 (4)实指数序列a=1/2程序:n=0:10;a1=1/2;y1=a1.^n;stem(n,y1,'filled');axis([0,10,0,1]);title('ʵָÊýÐòÁУ¬a=1/2');实指数序列,a=1/2图4 5实指数序列a=2程序:n=0:10;a2=2;y2=a2.^n;stem(n,y2,'filled');title('ʵָÊýÐòÁÐ,a=2');实指数序列,a=2图5 6 随机序列程序:y=rand(1,20);stem(y,'filled');title('Ëæ»úÐòÁÐ');0246810121416182000.10.20.30.40.50.60.70.80.91随机序列图62、自己设定参数,分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、 信号和、信号积、信号能量。
常见离散信号产生和实现实验报告

常见离散信号产生和实现实验报告实验1常见离散信号产生和实现学院信息科学与工程学院专业通信工程1班姓名学号一、实验目的1、加深对常用离散信号的理解;2、熟悉使用MATLAB在时域中产生一些基本的离散时间信号。
二、实验原理MATLAB语言提供了一系列函数用来产生信号,如exp,sin,cos, square,sawtooth,ones,zeros等函数。
1.基本信号序列1)单位抽样序列???=01)(nδ≠=n n在MATLAB中可以利用zeros()函数实现。
x=[1zeros(1, n-1)]程序:clear all;n=-20:20;u=[zeros(1,20)ones(1,21)];stem(n,u)xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('p21');axis([-20200 1.2]);图形:Request1:编写一个)(k n-δ的函数。
???=-01)(k nδ≠=n kn程序:clear all;n=-20:20;k=5;u=[zeros(1,20+k)ones(1,21-k)];stem(n,u)xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('p22');axis([-20200 1.2]);图形:(2)单位阶跃序列???01)(n u00<≥n n在MATLAB中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x=Request2:编写一个)(k n u-的函数。
程序:clf;n=-20:20;u=[zeros(1,20)1zeros(1,20)];stem(n,u);xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude');title('Unit Sample Sequence p10');axis([-20200 1.2]);图形:Request2:编写一个)(k n u-的函数。
数字信号处理西安邮电大学第一章 (2)

x(n N ) A sin[(n N )0 ] A sin( N0 n0 )
若Nω0=2πk, 当k为正整数时,则
x(n) x(n N )
这时的正弦序列就是周期性序列,其周期满足N=2πk/ω0
(N,k必须为整数)。可分几种情况讨论如下。 (1) 当2π/ω0为正整数时,周期为2π/ω0。 (2) 当2π/ω0不是整数,而是一个有理数时(有理数可表示 成分数),设
x(n)
x(0) x(-1) x(-2) x(-3)
x(1)
x(2)
x(3)
-5 -4 x(-5)
-3 -2 -1 0
1
2
3 4
5
6
n
x(-4) x(4)
x(5) x(6)
图 1-1 离散时间信号x(n)的图形表示
离散时间信号常常可以由对模拟信号(如语音信号)进行等 间隔采样而得到。例如,对于一个连续时间信号xa(t),以每秒
y(n)=T[x(n)]
y(n-n0)=T[x(n-n0)] 例1.3.2 检查y(n)=ax(n)+b代表的系统是否是时不变系统, a和b是常数。 解: y(n)=ax(n)+b y(n-n0)=ax(n- n0)+b y(n- n0)=T[x(n- n0)] 因此该系统是时不变系统。
例1.3.3 检查y(n)=nx(n)所代表的系统是否是时不变系统。 解 : y(n)=nx(n) y(n-n0)=(n- n0)x(n- n0) T[x(n- n0)]=nx(n- n0) y(n- n0)≠T[x(n- n0)] 因此该系统是时变系统。 同样方法可以证明
x(n)* (n) x(n)
x(n)* (n m) x(n m)
第1章时域离散信号和离散系统

1 x 10
-5
0 n
5
x(n)
x(t)
0 n
5
1.1 时域离散信号(2)
(5)几种常用的离散时间信号(6+1个) 冲击序列(单位抽样序列): 抽样性质: x(n) (n k ) x(k )
( n)
1, n 0 0, n 0
m
任意序列:可用冲击序列的移位加权和表示: x(n) x(m) (n m) 阶跃序列: 矩形序列:
z-1
1.3 线性非时变系统(LTI)(1)
(1)系统的线性(Linearity):满足叠加原理(superposition)的系统。 数学表示:
设y1 (n) T [ x1 (k )], y 2 (n) T [ x2 (k )] 若y(n) T [ax1 (n) bx2 (n)] ay1 (n) by2 (n) 则系统称为线性系统。
n
| h( n) |
例如不稳定系统: h(n) sin n
h( n) u ( n )
1.4 线性差分方程描述的LTI系统(1)
(1)N阶线性差分方程
ak y(n k ) bk x(n k ) , ak 1,ak、bk为常数
k 0 k 0
N
第一章 时域离散信号和离散系统
1.1 时域离散信号 1.2 时域离散系统 1.3 线性非时变系统(LTI)
1.4 离散系统的输入输出描ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法-线性常系数差分方程
1.5 结束语
1.1 时域离散信号(1)
(a)正 弦 信 号
(1)时间信号 信号:传递信息的函数。自变量有多种形式。一维和多维。 时间信号:自变量为时间的信号。声压p(t)。一维信号。
时域离散信号实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解时域离散信号的基本概念和特性。
2. 掌握时域离散信号的表示方法。
3. 熟悉常用时域离散信号的产生方法。
4. 掌握时域离散信号的基本运算方法。
5. 通过MATLAB软件进行时域离散信号的仿真分析。
二、实验原理时域离散信号是指在时间轴上取离散值的一类信号。
这类信号在时间上不连续,但在数值上可以取到任意值。
时域离散信号在数字信号处理领域有着广泛的应用,如通信、图像处理、语音处理等。
时域离散信号的基本表示方法有:1. 序列表示法:用数学符号表示离散信号,如 \( x[n] \) 表示离散时间信号。
2. 图形表示法:用图形表示离散信号,如用折线图表示序列。
3. 时域波形图表示法:用波形图表示离散信号,如用MATLAB软件生成的波形图。
常用时域离散信号的产生方法包括:1. 单位阶跃信号:表示信号在某个时刻发生突变。
2. 单位冲激信号:表示信号在某个时刻发生瞬时脉冲。
3. 正弦信号:表示信号在时间上呈现正弦波形。
4. 矩形脉冲信号:表示信号在时间上呈现矩形波形。
时域离散信号的基本运算方法包括:1. 加法:将两个离散信号相加。
2. 乘法:将两个离散信号相乘。
3. 卷积:将一个离散信号与另一个离散信号的移位序列进行乘法运算。
4. 反褶:将离散信号沿时间轴翻转。
三、实验内容1. 实验一:时域离散信号的表示方法(1)使用序列表示法表示以下信号:- 单位阶跃信号:\( u[n] \)- 单位冲激信号:\( \delta[n] \)- 正弦信号:\( \sin(2\pi f_0 n) \)- 矩形脉冲信号:\( \text{rect}(n) \)(2)使用图形表示法绘制以上信号。
2. 实验二:时域离散信号的产生方法(1)使用MATLAB软件生成以下信号:- 单位阶跃信号- 单位冲激信号- 正弦信号(频率为1Hz)- 矩形脉冲信号(宽度为2)(2)观察并分析信号的波形。
3. 实验三:时域离散信号的基本运算(1)使用MATLAB软件对以下信号进行加法运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(2)使用MATLAB软件对以下信号进行乘法运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(3)使用MATLAB软件对以下信号进行卷积运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(4)使用MATLAB软件对以下信号进行反褶运算:- \( u[n] \)4. 实验四:时域离散信号的仿真分析(1)使用MATLAB软件对以下系统进行时域分析:- 系统函数:\( H(z) = \frac{1}{1 - 0.5z^{-1}} \)(2)观察并分析系统的单位冲激响应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
axis([0,nt*T,1.1*min(x) 1.1*max(x)]);
ylabel('x(t)');
subplot(2,1,2);stem(tn,x);
axis([0,nt*T,1.1*min(x),1.1*max(x)]);
ylabel('x(n)');
N=32;
K=20;
x=zeros(1,N);
x(K)=1;
xn=0:N-1;
stem(xn,x)
axis([-1 33 0 2.1]);
实验结果截图:
实验代码:
clearall;
N=28;
x=ones(1,N);
xn=0:N-1;
stem(xn,x);
axis([-1 33 0 1.1]);
实验结果截图:
在MATLAB中,时域离散信号可以通过编写程序直接生成,也可以通过对连续信号的等间隔抽样获得。
实验步骤
方法
关键代码
clearall;
N=28;
x=zeros(1,N);
x(1)=1;
xn=0:N-1;
stem(xn,x);
axis([-1 33 0 1.1]);
实验结果截图:
实验代码:
clearall;
学号:__201308030102__姓名:__刘晗皞__专业年级班级:_通信工程1301__
________________实验室组别________实验日期_2016_年_4_月_18_日
课程名称
数字信号处理
实验课时
实验项目名称
和编号
实验一
时域离散信号的产生
同组者姓名
实验目的
学会运用MATLAB产生常用离散时间信号。
实验代码:
n=[0:10];
x=(-1.9).^n;
stem(n,x)
实验结果截图:
w=0.5
n=0:31;
xn=sin(w*n);
stem(n,xn);
实验结果截图:
实验代码:
f=1;Um=1;nt=2;
N=32; T=1/f;
dt=T/N;
n=0:nt*N-1;
tn=n*dt;
x=Um*sin(2*f*pi*tn);
实验代码:
n=[0:10];
x=(0.9).^n;
stem(n,x)
实验结果截图:
[2] ,0≤n≤10
实验代码:
n=[0:10];
x=(-0.9).^n;
stem(n,x)
实验结果截图:
[3] ,0≤n≤10
实验代码:
n=[0:10];
x=(1.9).^n;
stem(n,x)
实验结果截图:
[4] ,0≤n≤10
ylabel('x(t)');
subplot(2,1,2);
stem(tn,x,'filled','k');
axis([0 nt*T 1.1*min(x) 1.1*max(x)]);
ylabel('x(n)');
实验结果截图:
实验代码:
tn=0:40;
N=length(tn);
x=randn(1,N);
subplot(1,2,1),plot(tn,x,'k');
subplot(1,2,2),stem(tn,x,'filled','k');
测试记录
分析
结论
实验结果见上表。
小结
以下由实验教师填写
记事
评议
成绩评定
平时成绩_______实验报告成绩________综合成绩_________
指导教师签名:
实验环境
MATLAB
实验内容
和原理
在时间轴的离散点上取值的信号,称为离散时间信号。通常,离散时间信号用x(n)表示,其幅度可以在某一范围内连续取值。
由于信号处理所用的设备主要是计算机或专用的信号处理芯片,均以有限的位数来表示信号的幅度,因此,信号的幅度也必须“量化”,即取离散值。我们把时间和幅度上均取离散值的信号称为时域离散信号或数字信号。
实验结果截图:
实验代码:
f=5000;
nt=2;
N=16;
T=1/f
x=square(2*f*pi*tn,25)+1;%, 02V
subplot(2,1,1);
stairs(tn,x,'k');
axis([0 nt*T 1.1*min(x) 1.1*max(x)]);