1、MATLAB,系部：電子工程系,-數(shù)字信號(hào)處理,緒論,MATLAB Matrix Laboratory 矩陣實(shí)驗(yàn)室的意思,設(shè)計(jì)者的初衷是為解決“線性代數(shù)”課程的矩陣運(yùn)算問(wèn)題,MATLAB已經(jīng)不僅僅是一個(gè)“矩陣實(shí)驗(yàn)室”了，它集科學(xué)計(jì)算、圖象處理；聲音處理于一身，并提供了豐富的Windows 圖形界面設(shè)計(jì)方法,70年代中期，美國(guó)新墨西哥大學(xué)教授克里夫莫勒爾（Cleve Moler）博士和其同事在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的資助下開(kāi)發(fā)了LINPACK 和EISPACK的FORTRAN語(yǔ)言子程序庫(kù)，這兩個(gè)程序庫(kù)代表了當(dāng)時(shí)矩陣運(yùn)算軟件的發(fā)展水平； 70年代末到80年代初，Cleve Moler為了讓學(xué)生更方便地使

2、用LINPACK及EISPACK，獨(dú)立編寫(xiě)了第一個(gè)版本的MATLAB； 1984年，杰克李特（Jack Little）、克里夫莫勒爾和斯蒂夫班格爾特（Steve Bangert）合作成立了MathWorks公司，正式把MATLAB推向市場(chǎng)； 1993年，Microsoft Windows版MATLAB面世； 1995年，推出Linux版 MATLAB。,Cleve Moler,Jack Little,緒論,數(shù)值運(yùn)算和符號(hào)運(yùn)算功能 2D和3D圖形顯示功能數(shù)據(jù)可視化 交互式高級(jí)編程語(yǔ)言M語(yǔ)言編程功能 工具箱函數(shù)功能 編譯功能 Simulink仿真功能,Matlab的主要功能,MATLAB軟件功能之

3、強(qiáng)大，應(yīng)用之廣泛，已成為21世紀(jì)最為重要的科學(xué)計(jì)算與分析軟件。,緒論,啟動(dòng)MATLAB軟件有2種常見(jiàn)方法： （1）雙擊在桌面創(chuàng)建的MATLAB快捷方式圖標(biāo)，可進(jìn)入桌面工作環(huán)境；,緒論,（2）單擊Windows窗口上【開(kāi)始】菜單下的【程序】選項(xiàng)，找到MATLAB 7.0程序項(xiàng)，選擇MATLAB 7.0，單擊即可進(jìn)入桌面工作環(huán)境,緒論,打開(kāi)Matlab7.0，你會(huì)看到這樣的初始界面： ,緒論,菜單欄,工具欄,命令窗口,命令歷史記錄窗口,當(dāng)前目錄窗口,命令提示符,Start菜單,1）在命令窗口直接輸入數(shù)據(jù),Matlab運(yùn)行方式,緒論,注意“ ；”表示不顯示定義的數(shù)據(jù),2）M文件運(yùn)行方式（常用）,a

4、點(diǎn)擊新建圖標(biāo)，就可以調(diào)出M文件編輯器，用戶可以用此編輯器編寫(xiě)M文件。,b 在matlab命令窗口點(diǎn)擊file 菜單new m-file,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),1、單位采樣序列,1、單位采樣序列,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),clc; %清除當(dāng)前command區(qū)域的命令，表示清空，用來(lái) 清理空間，以保證后面程序運(yùn)行有足夠的運(yùn)算空間。,n=-5:10; %時(shí)間從-5到10，時(shí)間間隔默認(rèn)為1，取16個(gè)點(diǎn)的值,x=zeros(1,5),1,zeros(1,10); 注釋?zhuān)簔eros(m,n)函數(shù)產(chǎn)生mn的零矩陣,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),1、單位采樣序列,stem(n,x,r,*) % Stem（m,

5、n)為離散序列圖或桿圖，其后不加分號(hào) “；”，如果加 了分號(hào)，運(yùn)行后將不會(huì)顯示圖或結(jié)果。 為了加強(qiáng)圖形效果，還可以加入顏色及線端符號(hào),顏色 線端符號(hào) y 黃色 . 圓點(diǎn)線 v 向下箭頭g 綠色 + 加號(hào)形 向右箭頭b 藍(lán)色 s 方形 向左箭頭m 紅紫色 o 空心圓形 p 五角星形c 藍(lán)紫色 * 星號(hào) h 六角星形w 白色 . 實(shí)心小點(diǎn) r 紅色 x 叉號(hào)形狀 k 黑色,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),1、單位采樣序列,axis-5,10,-0.2,1.2; %表明圖線的x軸范圍為-510； y軸范圍為-0.21.2,title(單位采樣序列) % title函數(shù)用來(lái)標(biāo)注所畫(huà)圖形等的題目，在圖中要顯示

6、名稱，因此后無(wú)需加分號(hào),xlabel(時(shí)間n) ，ylabel(幅度) %表明圖的橫坐標(biāo)及縱坐標(biāo)名稱;在圖中要顯示名稱，因此后無(wú)需加分號(hào),grid on % 顯示的圖中有網(wǎng)格線，即grid on是打開(kāi)網(wǎng)格 grid off是關(guān)閉網(wǎng)格,注：matlab里面在語(yǔ)句后面不加“；”表示該語(yǔ)句執(zhí)行后的結(jié)果將顯示出來(lái)，如果加上“；”，則表示只執(zhí)行該語(yǔ)句，不顯示結(jié)果。,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),2、階躍序列,clc; n=-5:10; x=zeros(1,5),ones(1,11); stem(n,x,m,p) axis(-5,10,-0.2,1.2); title(階躍序列) xlabel(時(shí)間n),yl

7、abel(幅度) grid on 注： ones (m,n)函數(shù)產(chǎn)生mn階的單位矩陣,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),2、階躍序列,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),3、矩形序列,clc; n=-5:15; x=zeros(1,5),ones(1,11),zeros(1,5); stem(n,x,r,h) axis(-5,15,-0.2,1.2); title(矩形序列) xlabel(時(shí)間),ylabel(幅度) grid on,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),3、矩形序列,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),4、正弦序列,clc; n=-5:0.5:10; xn=sin(0.5*pi*n); stem(n,xn,g)

8、axis(-5,10,-1.2,1.2) xlabel(時(shí)間),ylabel(幅度) title(正弦序列) grid on,4、正弦序列,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),5、卷積,clc; n1=3; n2=3; n3=n1+n2-1; xn=1,1,1; hn=0,1,2,3; yn=conv(xn,hn); nxn=0:n1-1; nhn=0:n2; nyn=0:n3;,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),subplot(133); stem(nyn,yn,b,*) xlabel(時(shí)間),ylabel(幅度) title(y(n) grid on;,subplot(132);

9、stem(nhn,hn,g,.) xlabel(時(shí)間),ylabel(幅度) title(h(n) grid on;,subplot(131); stem(nxn,xn,r,*) xlabel(時(shí)間),ylabel(幅度) title(x(n) grid on;,5、卷積（例1）,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),subplot（m,n,k）該指令將圖形窗口分成m行、n列的m*n塊子區(qū)域，按照行從上向下,列從左向右的順序，在第k塊區(qū)域定義一個(gè)坐標(biāo)系,使其成為當(dāng)前坐標(biāo)系，隨后的繪圖函數(shù)將在該坐標(biāo)系輸出圖形。另外，在同一個(gè)圖形窗口的坐標(biāo)系可以重疊，這樣可以產(chǎn)生前面的坐標(biāo)系遮住后面坐標(biāo)系的各種圖形效果。,離

10、散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),5、卷積(例2),5、卷積（例3）,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),已知序列：,，,求卷積（只需顯示卷積結(jié)果的序列圖）。,5、卷積（例3）,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),n1=-2:2; xn=0.5.*n1; n2=0:3; hn=2.n2; % 點(diǎn)乘 k0=n1(1)+n2(1); %計(jì)算序列yn非零樣值的起點(diǎn)位置 k1=length(n1)+length(n2)-2; );%計(jì)算序列yn非零樣值的寬度 nyn=k0:k0+k1; );%確定序列yn非零樣值的序號(hào)向量 yn=conv(xn,hn) stem(nyn,yn,b,*) xlabel(時(shí)間n),ylabel(幅度)

11、 title(y(n) grid on;,5、卷積（例3）,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),6、差分方程,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),用MATLAB計(jì)算差分方程 y(n)+0.7y(n-1)-0.45y(n-2)-0.6y(n-3)= 0.8x(n)-0.44x(n-1)+0.36x(n-2)+0.02x(n-3),當(dāng)輸入序列x(n)為單位沖擊響應(yīng)時(shí)的輸出結(jié)果y(n), 0n40,6、差分方程,離散信號(hào)Matlab實(shí)現(xiàn),clc; M=41; a=0.8 -0.44 0.36 0.02; b=1 0.7 -0.45 -0.6; xn=1,zeros(1,M-1); n=0:1:M-1; yn=filter(a,b,xn); stem(n,yn,r,*) xlabel(時(shí)間n),y