一、實驗目的二、實驗原理三、涉及的MATLAB函數(shù)四、實驗內容與方法五、實驗要求六、思考題一、實驗目的一、實驗目的

(1)了解離散時間信號的特點；

(2)掌握離散時間信號表示的向量法和符號法；

(3)熟悉stem函數(shù)的應用；

(4)會用MATLAB語言表示常用基本離散信號。

一、實驗目的

(1)了解離散時間信號的特點；

二、實驗原理

信號是隨時間變化的物理量。離散信號是只在某些不連續(xù)的時間點上有信號值，其它時間點上信號沒有定義的一類信號。離散信號一般可以利用模數(shù)轉換由連續(xù)信號而得到。計算機所能處理的只是離散信號。二、實驗原理

信號是隨時間變化的物理量。離散信號是只在信號與系統(tǒng)實驗(MATLAB西電版)實驗2常用離散時間信號的實現(xiàn)課件信號與系統(tǒng)實驗(MATLAB西電版)實驗2常用離散時間信號的實現(xiàn)課件1)離散時間信號

MATLAB程序：

k1=-3;k2=3;k=k1：k2;

f=［1，3，-3，2，3，-4，1］;

stem(k，f，′filled′);

axis(［-4，4，-5，5］);

title(′離散時間信號′)

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的離散時間信號如圖2.1所示。1)離散時間信號

MATLAB程序：

k1=-3;圖2.1數(shù)值法生成的離散時間信號圖2.1數(shù)值法生成的離散時間信號2)單位脈沖序列

MATLAB程序：

k1=-3;k2=6;k=k1：k2;

n=3;%單位脈沖出現(xiàn)的位置

f=［(k-n)==0］;

stem(k，f，′filled′);title(′單位脈沖序列′)

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的單位脈沖序列如圖2.2所示。2)單位脈沖序列

MATLAB程序：

k1=-3;圖2.2數(shù)值法生成的單位脈沖序列圖2.2數(shù)值法生成的單位脈沖序列3)單位階躍序列

MATLAB程序：

k0=0;%單位階躍開始出現(xiàn)的位置

k1=-3;k2=6;k=k1：k0-1;

n=length(k);

k3=-k0：k2;

n3=length(k3);

3)單位階躍序列

MATLAB程序：

k0=0;u=zeros(1，n);

u3=ones(1，n3);

stem(k，u，′filled′);

holdon;

stem(k3，u3，′filled′);

holdoff;

axis(［k1，k2，-0.2，1.5］);

title(′單位階躍序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的單位階躍序列如圖2.3所示。u=zeros(1，n);

u3=ones(1，n3);圖2.3數(shù)值法生成的單位階躍序列圖2.3數(shù)值法生成的單位階躍序列4)復指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;

c=-(1/12)+(pi/6)*i;

K=2;

n=0：40;

x=K*exp(c*n);

subplot(2，1，1);

4)復指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;stem(n，real(x));

ylabel(′幅值f(k)′);

title(′實部′);

subplot(2，1，2);

stem(n，imag(x));

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

title(′虛部′);

用數(shù)值法生成的復指數(shù)序列如圖2.4所示。stem(n，real(x));

ylabel(′幅值f圖2.4數(shù)值法生成的復指數(shù)序列圖2.4數(shù)值法生成的復指數(shù)序列5)指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;

k1=-1;k2=10;

k=k1：k2;

a=-0.6;

5)指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;

A=1;

f=A*a.^k;

stem(k，f，′filled′);

title(′指數(shù)序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的指數(shù)序列如圖2.5所示。A=1;

f=A*a.^k;

stem(k，f，′f圖2.5數(shù)值法生成的指數(shù)序列圖2.5數(shù)值法生成的指數(shù)序列6)正弦序列

MATLAB程序：

clf;

k1=-20;k2=20;

k=k1：k2;

f=sin(k*pi/6);

stem(k，f，′filled′);

title(′正弦序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的正弦序列如圖2.6所示。6)正弦序列

MATLAB程序：

clf;

圖2.6數(shù)值法生成的正弦序列圖2.6數(shù)值法生成的正弦序列7)單位斜坡序列

MATLAB程序：

clf;

k1=-1;k2=20;

k0=0;

n=［k1：k2］;

ifk0>=k2

x=zeros(1，length(n));

elseif(k0<k2)&(k0>k1)

7)單位斜坡序列

MATLAB程序：

clf;x=［zeros(1，k0-k1)，［0：k2-k0］］;

else

x=(k1-k0)+［0：k2-k1］;

end

stem(n，x);

title(′單位斜坡序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的單位斜坡序列如圖2.7所示。x=［zeros(1，k0-k1)，［0：k2-k0］］;圖2.7數(shù)值法生成的單位斜坡序列圖2.7數(shù)值法生成的單位斜坡序列8)隨機序列

MATLAB程序：

clf;

R=51;

d=0.8*(rand(R，1)-0.5);

m=0：R-1;

stem(m，d′，′b′);

title(′隨機序列′)；

xlabel(′k′);ylabel(′f(k)′);

用數(shù)值法生成的隨機序列如圖2.8所示。8)隨機序列

MATLAB程序：

clf;

圖2.8數(shù)值法生成的隨機序列圖2.8數(shù)值法生成的隨機序列9)掃頻正弦序列

MATLAB程序：

n=0：100;

a=pi/2/100;

b=0;arg=a*n.*n+b*n;

x=cos(arg);

clf;stem(n，x);

axis(［0，100，-1.5，1.5］);

grid;axis;title(′掃頻正弦序列′)；

xlabel(′k′);ylabel(′f(k)′);

用數(shù)值法生成的掃頻正弦序列如圖2.9所示。9)掃頻正弦序列

MATLAB程序：

n=0：1圖2.9數(shù)值法生成的掃頻正弦序列圖2.9數(shù)值法生成的掃頻正弦序列10)幅值調制序列

MATLAB程序：

clf;

n=0：100;

m=0.4;fH=0.1;fL=0.01;

xH=sin(2*pi*fH*n);

10)幅值調制序列

MATLAB程序：

clfxL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xL).*xH;

stem(n，y);grid;

title(′幅值調制序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的幅值調制序列如圖2.10所示。xL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xL圖2.10數(shù)值法生成的幅值調制序列圖2.10數(shù)值法生成的幅值調制序列11)信號平滑

MATLAB程序：

clf;

R=51;

d=0.8*(rand(1，R)-0.5);%隨機噪聲

m=0：R-1;

s=2*m.*(0.9.^m);%正常信號

x=s+d;%加噪聲后的信號

11)信號平滑

MATLAB程序：

clf;

xL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xL).*xH;

stem(n，y);grid;

title(′幅值調制序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的幅值調制序列如圖2.10所示。xL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xLsubplot(2，1，1);

plot(m，d，′r-′，m，s，′g--′，m，x，′b-.′);

title(′信號平滑′)

xlabel(′n′);ylabel(′f(n)′);

legend(′d［n］′，′s［n］′，′x［n］′);

subplot(2，1，1);

plot(m，d，′r-x1=［00x］;x2=［0x0］;x3=［x00］;

y=(x1+x2+x3)/3;

subplot(2，1，2);

plot(m，y(2：R+1)，′r-′，m，s，′g--′);

legend(′y［n］′，′s［n］′);

xlabel(′n′);ylabel(′f(n)′);

信號平滑結果如圖2.11所示。x1=［00x］;x2=［0x0］;x3=［x圖2.11信號平滑圖2.11信號平滑12)滑動平均

MATLAB程序：

n=0：100;

s1=cos(2*pi*0.05*n);%低頻信號

s2=cos(2*pi*0.47*n);%高頻信號

x=s1+s2;混合信號

M=input(′濾波器長度=′);

num=ones(1，M);

y=filter(num，1，x)/M;

clf;

subplot(2，2，1);

12)滑動平均

MATLAB程序：

n=0：100;plot(n，s1);

axis(［0，100，-2，2］);

xlabel(′時間n′);ylabel(′幅值′);

title(′信號＃1′);

subplot(2，2，2);

plot(n，s2);

axis(［0，100，-2，2］);

xlabel(′時間n′);ylabel(′幅值′);

title(′信號＃2′);

subplot(2，2，3);

plot(n，x);

plot(n，s1);

axis(［0，100，-2，2axis(［0，100，-2，2］);

xlabel(′時間n′);ylabel(′幅值′);

title(′輸入信號′);

subplot(2，2，4);

plot(n，y);

axis(［0，100，-2，2］);

xlabel(′時間n′);ylabel(′幅值′);

title(′輸出信號′);

axis;

信號的滑動平均如圖2.12所示。axis(［0，100，-2，2］);

xlabel(′圖2.12信號的滑動平均圖2.12信號的滑動平均2.程序設計實驗

(1)編制程序，生成如下信號:

5exp(-k)，3sin(k)，u(k-3)，u(k+5)，r(k-4)，r(k+3)，

u(k-3)+r(k+7)，sin(k),sin(2k)，sin(3k)，δ(k-1)，δ(k+5)，cos(3k)+sin(2k)等。

(2)尋找一些函數(shù)，編制程序生成信號。2.程序設計實驗

(1)編制程序，生成如下信號五、實驗要求

(1)在計算機中輸入程序，驗證實驗結果，并將實驗結果存入指定存儲區(qū)域。

(2)對于程序設計實驗，要求通過對驗證性實驗的練習，自行編制完整的實驗程序，實現(xiàn)對信號的模擬，并得出實驗結果。

(3)在實驗報告中寫出完整的自編程序，并給出實驗結果。五、實驗要求

(1)在計算機中輸入程序，驗證實驗結果六、思考題

(1)單位沖激函數(shù)與單位脈沖函數(shù)有什么區(qū)別？

(2)信號的時域分解有哪幾種方法？六、思考題

(1)單位沖激函數(shù)與單位脈沖函數(shù)有什么區(qū)一、實驗目的二、實驗原理三、涉及的MATLAB函數(shù)四、實驗內容與方法五、實驗要求六、思考題一、實驗目的一、實驗目的

(1)了解離散時間信號的特點；

(2)掌握離散時間信號表示的向量法和符號法；

(3)熟悉stem函數(shù)的應用；

(4)會用MATLAB語言表示常用基本離散信號。

一、實驗目的

(1)了解離散時間信號的特點；

二、實驗原理

信號是隨時間變化的物理量。離散信號是只在某些不連續(xù)的時間點上有信號值，其它時間點上信號沒有定義的一類信號。離散信號一般可以利用模數(shù)轉換由連續(xù)信號而得到。計算機所能處理的只是離散信號。二、實驗原理

信號是隨時間變化的物理量。離散信號是只在信號與系統(tǒng)實驗(MATLAB西電版)實驗2常用離散時間信號的實現(xiàn)課件信號與系統(tǒng)實驗(MATLAB西電版)實驗2常用離散時間信號的實現(xiàn)課件1)離散時間信號

MATLAB程序：

k1=-3;k2=3;k=k1：k2;

f=［1，3，-3，2，3，-4，1］;

stem(k，f，′filled′);

axis(［-4，4，-5，5］);

title(′離散時間信號′)

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的離散時間信號如圖2.1所示。1)離散時間信號

MATLAB程序：

k1=-3;圖2.1數(shù)值法生成的離散時間信號圖2.1數(shù)值法生成的離散時間信號2)單位脈沖序列

MATLAB程序：

k1=-3;k2=6;k=k1：k2;

n=3;%單位脈沖出現(xiàn)的位置

f=［(k-n)==0］;

stem(k，f，′filled′);title(′單位脈沖序列′)

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的單位脈沖序列如圖2.2所示。2)單位脈沖序列

MATLAB程序：

k1=-3;圖2.2數(shù)值法生成的單位脈沖序列圖2.2數(shù)值法生成的單位脈沖序列3)單位階躍序列

MATLAB程序：

k0=0;%單位階躍開始出現(xiàn)的位置

k1=-3;k2=6;k=k1：k0-1;

n=length(k);

k3=-k0：k2;

n3=length(k3);

3)單位階躍序列

MATLAB程序：

k0=0;u=zeros(1，n);

u3=ones(1，n3);

stem(k，u，′filled′);

holdon;

stem(k3，u3，′filled′);

holdoff;

axis(［k1，k2，-0.2，1.5］);

title(′單位階躍序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的單位階躍序列如圖2.3所示。u=zeros(1，n);

u3=ones(1，n3);圖2.3數(shù)值法生成的單位階躍序列圖2.3數(shù)值法生成的單位階躍序列4)復指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;

c=-(1/12)+(pi/6)*i;

K=2;

n=0：40;

x=K*exp(c*n);

subplot(2，1，1);

4)復指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;stem(n，real(x));

ylabel(′幅值f(k)′);

title(′實部′);

subplot(2，1，2);

stem(n，imag(x));

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

title(′虛部′);

用數(shù)值法生成的復指數(shù)序列如圖2.4所示。stem(n，real(x));

ylabel(′幅值f圖2.4數(shù)值法生成的復指數(shù)序列圖2.4數(shù)值法生成的復指數(shù)序列5)指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;

k1=-1;k2=10;

k=k1：k2;

a=-0.6;

5)指數(shù)序列

MATLAB程序：

clf;

A=1;

f=A*a.^k;

stem(k，f，′filled′);

title(′指數(shù)序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的指數(shù)序列如圖2.5所示。A=1;

f=A*a.^k;

stem(k，f，′f圖2.5數(shù)值法生成的指數(shù)序列圖2.5數(shù)值法生成的指數(shù)序列6)正弦序列

MATLAB程序：

clf;

k1=-20;k2=20;

k=k1：k2;

f=sin(k*pi/6);

stem(k，f，′filled′);

title(′正弦序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的正弦序列如圖2.6所示。6)正弦序列

MATLAB程序：

clf;

圖2.6數(shù)值法生成的正弦序列圖2.6數(shù)值法生成的正弦序列7)單位斜坡序列

MATLAB程序：

clf;

k1=-1;k2=20;

k0=0;

n=［k1：k2］;

ifk0>=k2

x=zeros(1，length(n));

elseif(k0<k2)&(k0>k1)

7)單位斜坡序列

MATLAB程序：

clf;x=［zeros(1，k0-k1)，［0：k2-k0］］;

else

x=(k1-k0)+［0：k2-k1］;

end

stem(n，x);

title(′單位斜坡序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的單位斜坡序列如圖2.7所示。x=［zeros(1，k0-k1)，［0：k2-k0］］;圖2.7數(shù)值法生成的單位斜坡序列圖2.7數(shù)值法生成的單位斜坡序列8)隨機序列

MATLAB程序：

clf;

R=51;

d=0.8*(rand(R，1)-0.5);

m=0：R-1;

stem(m，d′，′b′);

title(′隨機序列′)；

xlabel(′k′);ylabel(′f(k)′);

用數(shù)值法生成的隨機序列如圖2.8所示。8)隨機序列

MATLAB程序：

clf;

圖2.8數(shù)值法生成的隨機序列圖2.8數(shù)值法生成的隨機序列9)掃頻正弦序列

MATLAB程序：

n=0：100;

a=pi/2/100;

b=0;arg=a*n.*n+b*n;

x=cos(arg);

clf;stem(n，x);

axis(［0，100，-1.5，1.5］);

grid;axis;title(′掃頻正弦序列′)；

xlabel(′k′);ylabel(′f(k)′);

用數(shù)值法生成的掃頻正弦序列如圖2.9所示。9)掃頻正弦序列

MATLAB程序：

n=0：1圖2.9數(shù)值法生成的掃頻正弦序列圖2.9數(shù)值法生成的掃頻正弦序列10)幅值調制序列

MATLAB程序：

clf;

n=0：100;

m=0.4;fH=0.1;fL=0.01;

xH=sin(2*pi*fH*n);

10)幅值調制序列

MATLAB程序：

clfxL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xL).*xH;

stem(n，y);grid;

title(′幅值調制序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的幅值調制序列如圖2.10所示。xL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xL圖2.10數(shù)值法生成的幅值調制序列圖2.10數(shù)值法生成的幅值調制序列11)信號平滑

MATLAB程序：

clf;

R=51;

d=0.8*(rand(1，R)-0.5);%隨機噪聲

m=0：R-1;

s=2*m.*(0.9.^m);%正常信號

x=s+d;%加噪聲后的信號

11)信號平滑

MATLAB程序：

clf;

xL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xL).*xH;

stem(n，y);grid;

title(′幅值調制序列′)；

xlabel(′時間(k)′);ylabel(′幅值f(k)′);

用數(shù)值法生成的幅值調制序列如圖2.10所示。xL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xLsubplot(2，1，1);

plot(m，d，′r-′，m，s，′g--′，m，x，′b-.′);

title(′信號平滑′)

xlabel(′n′);ylabel(′f(n)′);

legend(′d［n］′，′s［n］′，′x［n］′);

subplot(2，1，1);

plot(m，d，′r-x1=［00x］;x2=［0x0］;x3=［x00］;

y=(x1+x2+x3)/3;

subplot(2，1，2);

plot(m，y(2：R+1)，′r-′，m，s，′g--′);

legend(′y［n］′，′s［n］′);

xlabel(′n′);ylabel(′f(n)′);

信號平滑結果如圖2.11所示。x1=［00x］;x2=［0x0］;x3=［x圖2.11信號平滑圖2.11信號平滑12)滑動平均

MATLAB程序：

n=0：100;

s1=cos(2*pi*0.05*n);%低頻信號

s2=cos(2*pi*0.47*n);%高頻信號

x=s1+s2;混合信號

M=input(′濾波器長度=′);

num=ones(1，M);

y=filter(num，