信号处理引论第五章及matlab作业答案

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数字信号处理实验(MATLAB版)刘图文 (5)

b＝［0.1321，0.3963，0.3963，0.1321］；
nh＝0：9；
hn＝impz(b，a，nh)；%求系统的单位冲激响应
subplot(3，1，2)；stem(nh，hn，¢filled¢)；
25
［y，ny］＝convnew(x，nx，hn，nh)；%调用 convnew卷积子函数
subplot(3，1，3)；stem(ny，y，¢filled¢)；程序执行的结果如图5-4所示。
试求此系统的输入序列x(n)＝R5(n)的响应。 (5)一个LSI系统的单位冲激响应为 h(n)＝3d(n－3)＋0.5d(n－4)
＋0.2d(n－5)＋0.7d(n－6)－0.8d(n－7) 试求此系统的输入序列x(n)＝e－0.5nu(n)的响应。
34
五、实验预习 (1)认真阅读实验原理部分，了解用MATLAB进行离散时间
y的长度取x、h长度之和减1。例如，x(n)和h(n)的长度分别为M和N，则 y＝conv(x，h) y的长度为N＋M－1。使用注意事项：conv默认两个信号的时间序列从n＝0开
始，因此默认y对应的时间序号也从n＝0开始。
4
2.sum 功能：求各元素之和。调用格式： Z＝sum(x)；求各元素之和，常用于等宽数组求定积分。
列；f2为一个u(n＋2)(－2<n<10)的阶跃序列，求两个序列的

MATLAB作业及答案

2008-2009-2 MATLAB 初步入门习题

1. 已知矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢

⎢⎣⎡=54

410975391086

27810715675A ，矩阵⎥⎥⎥⎥⎥

⎥⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=6015

14035

14436136

349624

B ，解线性方程X ，使得A.X=B ，并将

矩阵A 的右下角2×3子矩阵赋给矩阵C 。 2. 根据下面两个矩阵

⎥⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢

⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=98

654321

,13678

784512

20124

B A 执行下列的矩阵运算命令，并回答有关的问题

（1） A+5*B 和A-B+I 分别是多少（其中I 为单位矩阵）？（2） A.*B 和 A*B 将分别给出什么结果，它们是否相同，为什么？得出A.^B 、A/B 及A\B 的结果，并分别解释它们的物理意义。

3. 分别用 for 和while 循环结构编写程序，求出

3263

22212

++++++==

∑= i i

并考虑一种避免循环的简洁方法来求和，并比较各种算法的运行时间。（注：一共是三种方法） 4. 画图题

要求：1、两根曲线画在一幅图中，不采用子图的方式。

2、横坐标（0~5π），纵坐标为（-1.5~+1.5）

3、要求给横坐标轴加说明“t(deg)”，纵坐标轴加“magnitude ”，并且加网格

4、在（π/2，1.2）处加创建说明性的文字“这是我的程序运行结果！”

5、图中，sint 用红色*线绘制，cost 用篮色实线绘制。

6、给图形加标题“sine wave from zero to 5/pi ”

信号分析与处理实验(MATLAB)

实验安排
1、信号的产生与运算； 2、连续与离散信号的频谱分析； 3、连续与离散系统分析、滤波； 4、信号处理程序设计；（设计性）（卷积、相关、窗函数、DFT、FFT*） 5、数字滤波器的设计与滤波； 6、wav音频信号的读写与处理。
1、信号的产生与运算
实验目的：掌握用Matlab产生基本信号、绘制波形、实现基本运算。
例：Chebyshev I型数字滤波器设计
通带截止频率wp,阻带截止频率ws，
通带最大衰减rp，阻带最小衰减rs. 假设各参数： wp=30*2 *pi； ws=40*2* pi； Fs=100；
rp=0.3；
rs=80；
例1：Chebyshev I型数字滤波器设计
1. 2. 3. 4.
实验指导：实验教材附录二、《数字信号处理教程》
实验内容：
(1) 根据定义公式编写程序实现序列卷积、相关运算； (2) 生成与DFT、fftshift同功能的自定义函数； (3) 由表达式生成5种窗信号，用自定义函数分析频谱； (4) 自己编程实现FFT（选做，参考教材P191）。
5、数字滤波器的设计与滤波
实验目的：掌握用Matlab设计IIR与FIR数字滤波器的方法，及实现对信号的滤波。
实验指导：实验教材第二篇之实验三、实验四
实验内容：
(1) 各种IIR数字滤波器的设计（直接法、原型变换法）； (2) 窗口法和频率抽样法设计FIR数字滤波器； (3) 用设计结果和filter函数实现信号（mtlb）滤波； (4) 教材实验内容（P64之2、P72之5题）。

《数字信号处理》Matlab实验

《数字信号处理》Matlab 实验

一．离散信号的 FFT 分析

1.用Matlab 编程上机练习。已知：

N=2^5。这里Q=0.9+j0.3。可以推导出，

首先根据这个式子计算X(k)的理论值，然后计算输入序列x(n)的32个值，再利用基2时间抽选的FFT 算法，计算x(n)的DFT X(k)，与X(k)

的理论值比较（要求计算结果最少6位有效数字）。

解：函数代码：

>> function xn()

>> format long

>> q=0.9+0.3*i;

>> wn=exp(-2*pi*i/32);

>> xk=(1-q^32)./(1-q*wn.^[0:31])

>>xn=q.^[0:31]

>> xk1=fft(xn,32)

>>diff=xk-xk1

具体执行情况：

>> function xn()

format long

q=0.9+0.3*i;

wn=exp(-2*pi*i/32);

xk=(1-q^32)./(1-q*wn.^[0:31])

xk =

Columns 1 through 2

0.5698 + 3.3840i 2.8369 + 8.8597i

Columns 3 through 4

9.3189 - 9.8673i 1.2052 - 3.5439i

Columns 5 through 6

1.8846 -

2.0941i 0.8299 - 1.2413i

11,011)()()(k k 10

nk 10-=--===∑∑-=-=N k QW Q QW W n x k X N N

数字信号处理实验答案

实验一熟悉Matlab环境

一、实验目的

1.熟悉MATLAB的主要操作命令。

2.学会简单的矩阵输入和数据读写。

3.掌握简单的绘图命令。

4.用MATLAB编程并学会创建函数。

5.观察离散系统的频率响应。

二、实验内容

认真阅读本章附录，在MATLAB环境下重新做一遍附录中的例子，体会各条命令的含义。在熟悉了MATLAB基本命令的基础上，完成以下实验。

上机实验内容：

（1）数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1 2 3 4]，B=[3 4 5 6]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。

clear all;

a=[1 2 3 4];

b=[3 4 5 6];

c=a+b;

d=a-b;

e=a.*b;

f=a./b;

g=a.^b;

n=1:4;

subplot(4,2,1);stem(n,a);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('A');

subplot(4,2,2);stem(n,b);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('B');

subplot(4,2,3);stem(n,c);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('C');

subplot(4,2,4);stem(n,d);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('D');

subplot(4,2,5);stem(n,e);

xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('E');

数字信号处理习题及参考解答

习题一 (3)

习题二 (26)

习题三 (40)

习题四 (61)

习题五 (83)

习题一

1.1序列)(n x 如图T1.1所示，用延迟的单位采样序列加权和表示出这个序列。

图 T1.1 习题1.1图

【解答】任一数字序列都可表达为

)()()(k n k x n x k -=

∑∞

-∞

=δ

所以图T1-1信号可表达为

)3(2)1(3)()3(2)(-+-+-+-=n n n n n x δδδδ

1.2 分别绘出以下各序列的图形：（1）)(2)(1n u n x n =

（2）)(21)(2n u n x n

⎪⎭

⎫

⎝⎛=

（3）()3()2()n

x n u n =-

（4）)

(21)(4n u n x n

⎪⎭⎫

⎝⎛-=

【解答】用MATLAB 得到的各序列图形如图T1.2所示。

图T1.2

习题1.2解答

1.3 判断下列每个序列是否是周期性的；若是周期性的，试确定其周期。

（1）⎪⎭⎫ ⎝⎛-=873cos )(ππ

n A n x

（2）⎪⎭

⎫

⎝⎛=n A n x 313sin )(π

（3）⎪⎭

⎫

⎝⎛-=n j e n x 6)(π

（4）{}{}

/12/18()Re Im jn jn x n e e ππ=+

（5）16

()cos(/17)j

x n e n ππ=

【解答】

（1）因为730πω=

，而3

3220==ππωπ，这是一有理数。所以)(n x 是周期的，周期为14。（2）因为3130πω=

，而13

13220==ππωπ，也为有理数。所以)(n x 是周期的，周期为6。

（3）注意此序列的10=ω，πωπ

数字信号处理实验作业

实验5 抽样定理

一、实验目的：

1、了解用MA TLAB 语言进行时域、频域抽样及信号重建的方法。

2、进一步加深对时域、频域抽样定理的基本原理的理解。

3、观察信号抽样与恢复的图形，掌握采样频率的确定方法和插公式的编程方法。二、实验原理：

1、时域抽样与信号的重建（1）对连续信号进行采样

例5-1 已知一个连续时间信号sin sin(),1Hz 3

ππ=0001f(t)=(2f t)+6f t f ，取最高有限带宽频率f m =5f 0，分别显示原连续时间信号波形和F s >2f m 、F s =2f m 、F s <2f m 三情况下抽样信号的波形。

程序清单如下：

%分别取Fs=fm ，Fs=2fm ，Fs=3fm 来研究问题 dt=0.1; f0=1; T0=1/f0; m=5*f0; Tm=1/fm; t=-2:dt:2;

f=sin(2*pi*f0*t)+1/3*sin(6*pi*f0*t); subplot(4,1,1); plot(t,f);

axis([min(t),max(t),1.1*min(f),1.1*max(f)]); title('原连续信号和抽样信号'); for i=1:3;

fs=i*fm;Ts=1/fs; n=-2:Ts:2;

f=sin(2*pi*f0*n)+1/3*sin(6*pi*f0*n); subplot(4,1,i+1);stem(n,f,'filled');

axis([min(n),max(n),1.1*min(f),1.1*max(f)]); end

北京交通大学数字信号处理matlab习题答案(钱my)

数字信号处理

课后Matlab习题解答

学院：电子信息工程学院

专业：通信工程

指导老师：钱满义

2015年6月26日

课后Matlab习题解答 (1)

1、第一章 (4)

M1-1 (4)

M1-2 (5)

M1-3 (7)

M1-4 (9)

M1-5 (10)

M1-6 (11)

2、第二章 (12)

M2-1 (12)

M2-2 (15)

M2-3 (16)

M2-4 (18)

M2-5: (20)

M2-6 (21)

3、第四章 (23)

M4-1 (23)

M4-2 (24)

M4-3 (25)

M4-4 (27)

M4-5 (28)

M4-6 (29)

M4-7 (31)

M4-8 (32)

M4-9 (34)

4、第五章 (35)

M5-1 (35)

M5-2 (35)

M5-3 (37)

M5-4 (39)

M5-5 (39)

M5-6 (39)

M5-7 (40)

M5-8 (40)

M5-9 (40)

M5-10 (40)

5、第六章 (40)

M6-1 (40)

M6-2 (40)

6、第七章 (44)

M7-1 (44)

M7-2 (45)

M7-3 (47)

M7-4 (48)

M7-5 (48)

1、第一章

M1-1

代码：

f=10;

t=-0.2:0.001:0.2;

g1=cos(6.*pi.*t);

g2=cos(14.*pi.*t);

g3=cos(26.*pi.*t);

k=-0.2:1/f:0.2;

h1=cos(6.*pi.*k);

h2=cos(14.*pi.*k);

h3=cos(26.*pi.*k);

subplot(4,1,1);

plot(k,h1,'r.',t,g1,'r');

数字信号处理实验指导书思考题答案实验图

实验一 Matlab与数字信号处理基础 (2)

实验二离散傅里叶变换与快速傅里叶变换 (4)

实验三数字滤波器结构 (6)

注释 (9)

主要参考文献 (9)

实验一 Matlab与数字信号处理基础

一、实验目的和任务

1、熟悉Matlab的操作环境

2、学习用Matlab建立基本序列的方法；

3、学习用仿真界面进行信号抽样的方法。

二、实验内容

1、基本序列的产生：

单位抽样序列、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列和复指数序列的产生

2、用仿真界面进行信号抽样练习：

用simulink建模仿真信号的抽样

三、实验仪器、设备及材料

计算机、Matlab软件

四、实验原理

序列的运算、抽样定理

五、主要技术重点、难点

Matlab的各种命令与函数、建模仿真抽样定理

六、实验步骤

1、基本序列的产生：

单位抽样序列δ(n): n=-2:2;

x=[0 0 1 0 0];

stem(n,x);

单位阶跃序列u(n)：n=-10:10;

x=[zeros(1,10) ones(1,11)];

stem(n,x);

矩形序列R N(n)：n=-2:10;

x=[0 0 ones(1,5) zeros(1,6)];

stem(n,x);

实指数序列0.5n：n=0:30;

x=0.5.^n

stem(n,x);

复指数序列e(-0.2+j0. 3)n：n=0:30;

x=exp((-0.2+j*0.3)*n);

模：stem(n,abs(x))；

幅角：stem(n,angle(x))；

2、用仿真界面进行信号抽样练习：

（1）在Matlab命令窗口中输入simulink 并回车，以打开仿真模块库；

信号处理引论第五章及matlab作业部分答案

通信10-1

5.1 解：

k=0y[n]=[][]h k x n k ⨯-∑ [1]2[4]x n x n =---

5.3 解：

k=0y[n]=[][]2[]3[1]2[2]h k x n k x n x n x n ⨯-=--+-∑

所以有[0]2[1]3[2]2h h h ==-=，，

（a ）： n<0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 n>10

[]x n 0 1 2 3 2 1 1 1 1 1 1 1 2 -3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 1

[]h n 0 0

[0][]h x n ⨯

0 2 4 6 4 2 2 2 2 2 2 2 0 -3 -6 -9 -6 -3 -3 -3 -3 -3 -3 0 0 2 4 6 4 2 2 2 2 2 2 [1][1]h x n ⨯- 0 -3 [2][2]h x n ⨯- 0 2

[]y n

0 2 1 2 -1 2 3 1 1 1 1 1

1 5.4

y[n]=2x[n]-3x[n-1]+2x[n-2]

5.7解：

由题意可得:

k=0y[n]=[][]h k x n k ⨯-∑

012343[]7[1]13[2]9[3]5[4]b 3,b 7,b 13,b 9,b 5x n x n x n x n x n =+-+-+-+-=====所以有

5.17解：

（a ）k=0y[n]=[][]m

h k x n k ⨯-∑

则可得： 1111

2222

3333

[0]1[][1]1

[]0[0]1[][1]1

[]0h h n h h otherwise h h n h h otherwise h h n h h otherwise =⎧⎪=-⎨⎪=⎩=⎧⎪=⎨⎪=⎩=⎧⎪=⎨⎪=⎩

matlab综合大作业(附详细答案)

m a t l a b综合大作业(附详细

答案)

-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《MATLAB语言及应用》期末大作业报告1．数组的创建和访问（20分，每小题2分）：

1)利用randn函数生成均值为1，方差为4的5*5矩阵A；实验程序：A=1+sqrt(4)*randn(5)

实验结果：

A =

0.1349 3.3818 0.6266 1.2279 1.5888

-2.3312 3.3783 2.4516 3.1335 -1.6724

1.2507 0.9247 -0.1766 1.1186

2.4286

1.5754 1.6546 5.3664 0.8087 4.2471

-1.2929 1.3493 0.7272 -0.6647 -0.3836

2)将矩阵A按列拉长得到矩阵B；

实验程序：B=A(:)

实验结果：

B =

0.1349

-2.3312

1.2507

1.5754

-1.2929

3.3818

3.3783

0.9247

1.6546

1.3493

0.6266

2.4516

-0.1766

5.3664

0.7272

1.2279

3.1335

1.1186

0.8087

-0.6647

1.5888

-1.6724

2.4286

4.2471

-0.3836

3)提取矩阵A的第2行、第3行、第2列和第4列元素组成2*2的

矩阵C；

实验程序：C=[A(2,2),A(2,4);A(3,2),A(3,4)]

实验结果：

C =

3.3783 3.1335

0.9247 1.1186

4)寻找矩阵A中大于0的元素；]

北交大数字信号matlab课后作业

数字信号处理MATLAB

习题

M1-1 已知1()cos(6)g t t π=，2()cos(14)g t t π=，3()cos(26)g t t π=，以抽样频率10sam f Hz =对上述三个信号进行抽样。在同一张图上画出1()g t ，2()g t 和3()g t 及抽样点，对所得结果进行讨论。解：

从以上两幅图中均可看出，三个余弦函数的周期虽然不同，但它们抽

样后相应抽样点所对应的值都相同。那么这样还原回原先的函数就变成相同的，实际上是不一样的。这是抽样频率太小的原因，我们应该增大抽样频率才能真实还原。如下图：f=50Hz

程序代码

f=10;

t=-0.2:0.001:0.2;

g1=cos(6.*pi.*t);

g2=cos(14.*pi.*t);

g3=cos(26.*pi.*t);

k=-0.2:1/f:0.2;

h1=cos(6.*pi.*k);

h2=cos(14.*pi.*k);

h3=cos(26.*pi.*k);

% subplot(3,1,1);

% plot(k,h1,'r.',t,g1,'r');

% xlabel('t');

% ylabel('g1(t)');

% subplot(3,1,2);

% plot(k,h2,'g.',t,g2,'g');

% xlabel('t');

% ylabel('g2(t)');

% subplot(3,1,3);

% plot(k,h3,'b.',t,g3,'b');

% xlabel('t');

% ylabel('g3(t)');

plot(t,g1,'r',t,g2,'g',t,g3,'b',k,h1,'r.',k,h2,'g.',k,h3,'b.') xlabel('t');

数字信号处理》课后作业参考答案

第3章离散时间信号与系统时域分析

3．1画出下列序列的波形

（2）

()0.5(1)n x n u n -=- n=0:8; x=(1/2).^n;

n1=n+1; stem(n1,x);

axis([-2,9,-0.5,3]); ylabel('x(n)'); xlabel('n');

(3) ()0.5()n

x n u n =-（）

n=0:8; x=(-1/2).^n;

stem(n,x);

axis([-2,9,-0.5,3]); ylabel('x(n)'); xlabel('n');

3.8 已知1,020,36

(),2,780,

..n n x n n other n

≤≤⎧⎪≤≤⎪

=⎨

≤≤⎪⎪⎩,

14()0..n n h n other n

≤≤⎧=⎨

⎩，求卷积()()*()y n x n h n =并用Matlab 检

查结果。解：

竖式乘法计算线性卷积： 1 1 1 0 0 0 0 2 2）0

1 2 3 4）1

4 4 4 0 0 0 0 8 8

3 3 3 0 0 0 0 6 6

2 2 2 0 0 0 0 4 4

1 1 1 0 0 0 0

2 2

1 3 6 9 7 4 0

2 6 10 14 8）1

x (n )

Matlab 程序:

x1=[1 1 1 0 0 0 0 2 2]; n1=0:8; x2=[1 2 3 4]; n2=1:4; n0=n1(1)+n2(1);

N=length(n1)+length(n2)-1; n=n0:n0+N-1; x=conv(x1,x2); stem(n,x);

数字信号处理第5章答案

第５章无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设
计
第5章无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计
1. 学习要点 2. 例题 3. 教材第6章习题与上机题解答
第５章无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设
计
5.1 学习要点
5.1.1 IIR数字滤波器设计的基本概念及基本设计方法 1．滤波器设计指标参数定义及其描述滤波器设计指标参数定义及其描述在教材中有详细的
第５章无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设
计
5.1.3 从AF入手设计DF
由于AF设计理论很成熟，而且有很多特性优良的典型 AF可供选用，所以常常从AF入手来设计DF。其设计流程图如图5.1.6所示。
图5.1.6中的(3)（设计相应AF）前面已介绍过。所以只要掌握了将Ha(s)转换成H(z)的方法与公式，以及相应的数字频
计
因为
，所以ωc又称为滤波器的半功率
点。因此，设计数字滤波器时，应根据指标参数及对滤波
特性的要求，选择合适的滤波器类型（巴特沃斯、切比雪
夫、椭圆滤波器等）和设计方法（脉冲响应不变法、双线性
变换法、直接法等）进行设计。 IIR数字滤波器的设计既可
以从模拟滤波器的设计入手进行，也可以直接根据数字滤
≤≤
(5.1.1)
≤
(5.1.2)

matlab作业六参考答案

Matlab作业六参考答案

在本次作业中，我们将探讨一些与Matlab相关的问题，并给出相应的参考答案。希望这些答案能够帮助大家更好地理解和掌握Matlab的使用。

一、Matlab基础知识

1. 什么是Matlab？

Matlab是一种高级技术计算语言和环境，用于数值计算、数据分析和可视化。

它提供了丰富的函数库和工具箱，可以用于各种科学和工程计算任务。

2. 如何定义和访问矩阵？

在Matlab中，可以使用方括号定义矩阵。例如，A = [1 2 3; 4 5 6; 7 8 9]定义了

一个3x3的矩阵A。可以使用A(i, j)来访问矩阵中的元素，其中i和j分别表示

行和列的索引。

3. 如何进行矩阵运算？

Matlab提供了丰富的矩阵运算函数。例如，可以使用*运算符进行矩阵乘法，

A*B表示矩阵A和B的乘积。还可以使用.+和.-运算符进行矩阵的逐元素相加

和相减。

二、Matlab图形化界面

1. 如何绘制函数图像？

可以使用plot函数来绘制函数的图像。例如，可以使用x = linspace(0, 2*pi, 100)生成一个包含100个点的从0到2π的等间距向量，然后使用y = sin(x)计

算对应的正弦值，最后使用plot(x, y)绘制图像。

2. 如何设置图像的标题和坐标轴标签？

可以使用title函数设置图像的标题，xlabel和ylabel函数设置坐标轴的标签。例如，可以使用title('Sin Function')设置标题，xlabel('x')和ylabel('y')设置坐标轴的标签。

信号与系统matlab作业

题目一：

现在考虑下面3个信号：

[]??

+??? ??=N n N n n x ππ3cos 22cos 1 []??

+??? ??=N n N n n x 3cos 2cos 22 []??

+??? ??=N n N n n x 25sin 32cos 3ππ 假设对每个信号N=6。试确定是否每个信号都是周期的。如果某一信号是周期的，从n=0开始，画出该信号的两个周期；如果该信号不是周期的，对于N n 40≤≤画出该信号，并说明为什么它不是周期的。记住：用stem,而且要将坐标轴给出适当标注。

解：

1、假设N=6，[]1003,2,1=n ;分别带入题目中的三个式子，用MATLAB 软件初步描绘出三个信号图形（如图【1-1】），观察三个信号的图形和数据是否具有重复循环性，从而得出三个信号是否周期的。

图【1-1】

从图【1-1】及在MATLAB 中各个信号的坐标数据可以得出，信号[]n x 1、[]n x 3是周期的，其周期分别为24,1231==T T ;而信号[]n x 2虽然图形看似具有周期性，但其中的坐标数据却

不是循环重复的，即该信号[]n x 2不是周期的。

图【1-1】的MATLAB 程序：

Clc ，clear

N=6;

for n=0:100

x1(n+1)=cos(2*pi*n./N)+2*cos(3*pi*n./N);

x2(n+1)=2*cos(2*n./N)+cos(3*n./N);

x3(n+1)=cos(2*pi*n./N)+3*cos(5*pi*n./(2*N));