数字信号处理MATLAB仿真

实验一 数字信号处理的Matlab 仿真

一、实验目的

1、掌握连续信号及其MA TLAB 实现方法；

2、掌握离散信号及其MA TLAB 实现方法

3、掌握离散信号的基本运算方法，以及MA TLAB 实现

4、了解离散傅里叶变换的MA TLAB 实现

5、了解IIR 数字滤波器设计

6、了解FIR 数字滤波器设计1

二、实验设备

计算机，Matlab 软件

三、实验内容

（一）、 连续信号及其MATLAB 实现

1、 单位冲击信号

()0,0()1,0

t t t dt εεδδε-⎧=≠⎪⎨=∀>⎪⎩⎰ 例1.1：t=1/A=50时，单位脉冲序列的MA TLAB 实现程序如下：

clear all;

t1=-0.5:0.001:0;

A=50;

A1=1/A;

n1=length(t1);

u1=zeros(1,n1);

t2=0:0.001:A1;

t0=0;

u2=A*stepfun(t2,t0);

t3=A1:0.001:1;

n3=length(t3);

u3=zeros(1,n3);

t=[t1 t2 t3];

u=[u1 u2 u3];

plot(t,u)

axis([-0.5 1 0 A+2])

2、 任意函数

()()()f t f t d τδττ+∞

-∞=-⎰

例1.2：用MA TLAB 画出如下表达式的脉冲序列

()0.4(2)0.8(1) 1.2() 1.5(1) 1.0(2)0.7(3)f n n n n n n n δδδδδδ=-+-+++++++

clear all;

t=-2:1:3;

N=length(t);

x=zeros(1,N);

x(1)=0.4;

x(2)=0.8

x(3)=1.2;

x(4)=1.5;

x(5)=1.0;

x(6)=0.7;

stem(t,x);

axis([-2.2 3.2 0 1.7])

3、 单位阶跃函数

1,0()0,0t u t t ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩

例1.3：用MA TLAB 实现单位阶跃函数

clear all;

t=-0.5:0.001:1;

t0=0;

u=stepfun(t,t0);

plot(t,u)

axis([-0.5 1 -0.2 1.2])

4、 斜坡函数

0()()g t B t t =-

例1.4：用MA TLAB 实现g(t)=3(t-1)

clear all;

t=0:0.01:3;

B=3;

t0=1;

u=stepfun(t,t0);

n=length(t);

for i=1:n

u(i)=B*u(i)*(t(i)-t0);

end

plot(t,u)

axis([-0.2 3.1 -0.2 6.2])

5、 实指数函数

()at

f t Ae =

例1.5：用MA TLAB 实现0.5()3t f t e =

clear all;

t=0:0.001:3;

A=3;

a=0.5;

u=A*exp(a*t);

plot(t,u)

axis([-0.2 3.1 -0.2 14])

6、 正弦函数

02()cos()t

f t A T πϕ=+

例1.6：用MA TLAB 实现正弦函数f(t)=3cos(10πt+1)

clear all;

t=-0.5:0.001:1;

A=3;

f=5;

fai=1;

u=A*sin(2*pi*f*t+fai);

plot(t,u)

axis([-0.5 1 -3.2 3.2])

（二）、离散信号及其MATLAB 实现

1、 单位冲激序列

1,0()0,0n n n δ⎧=⎪=⎨≠⎪⎩

例2.1：用MA TLAB 产生64点的单位冲激序列

clear all;

N=64;

x=zeros(1,N);

x(1)=1;

xn=0:N-1;

stem(xn,x)

axis([-1 65 0 1.1])

2、 任意序列

()()()m f n f m n m δ∞

=-∞=-∑

例2.2：用MA TLAB 画出如下表达式的脉冲序列

()8.0() 3.4(1) 1.8() 5.6(3) 2.9(4)0.7(5)f n n n n n n n δδδδδδ=+-++-+-+-

clear all;

N=8;

x=zeros(1,N);

x(1)=8.0;

x(2)=3.4

x(3)=1.8;

x(4)=5.6;

x(5)=2.9;

x(6)=0.7;

xn=0:N-1;

stem(xn,x)

axis([-1 8 0 8.2])

3、 单位阶跃序列

1,0()0,0n u n n ⎧≥⎪=⎨<⎪⎩

例2.3：用MA TLAB 实现单位阶跃函数

clear all;

N=32;

x=ones(1,N);

xn=0:N-1;

stem(xn,x)

axis([-1 32 0 1.1])

4、 斜坡序列

0()()g n B n n =-

例2.4：用MA TLAB 实现g(n)=3(n-4)点数为32的斜坡序列

clear all;

N=32;

k=4

B=3;

t0=1;

x=[zeros(1,k) ones(1,N-k)];

for i=1:N

x(i)=B*x(i)*(i-k);

end

xn=0:N-1;

stem(xn,x)

axis([-1 32 0 90])

5、 正弦序列

()sin(2)x n A fn πϕ=+