数字信号处理书上实验1.2.3.4

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');

subplot(4,2,6);stem(n,f);

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

subplot(4,2,7);stem(n,g);

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

（2）用MATLAB实现下列序列：

a) x(n)=0.8n0≤n≤15

b) x(n)=e(0.2+3j)n0≤n≤15

c) x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15

d) 将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期。

e) 将c)中的x(n)扩展为以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期。

clear all;

N=0:15;

% a) x(n)=0.8n 0≤n≤15

xa=0.8.^N;

figure;subplot(2,1,1);stem(N,xa); xlabel('n');xlim([0 16]);ylabel('xa');

% b) x(n)=e(0.2+3j)n 0≤n≤15

xb=exp((0.2+3*j)*N);

subplot(2,1,2);stem(N,xb);

xlabel('n');xlim([0 16]);ylabel('xb');figure;

% c) x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n≤15

xc=3*cos(0.125*pi*N+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*N+0.1*pi);

subplot(3,1,1);stem(N,xc);xlabel('n');xlim([0 16]);ylabel('xc');

% d) 将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期。k=0:3;m=0;

for i=1:4

for j=1:16

m=m+1;

n(m)=N(j)+16*k(i);

x16(m)=3*cos(0.125*pi*n(m)+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n(m)+0.1*pi);

end

end

subplot(3,1,2);stem(n,x16);xlabel('n');ylabel('x16');

% e) 将c)中的x(n)扩展为以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期。

for j=1:10

x10(j)=x16(j);

end

for i=1:3

for m=1:10

x10(i*10+m)=x10(m);

end

end

n=1:40;

subplot(3,1,3);stem(n,x10); xlabel('n');ylabel('x10');

（3）x(n)=[1,-1,3,5],产生并绘出下列序列的样本: a) x 1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)

b) ∑=-=5

1k 2)k n (nx (n) x

clear all n=1:4; T=4;

x=[1 -1 3 5]; x(5:8)=x(1:4);

subplot(2,1,1);stem(1:8,x);grid;

for i=1:4 if i-1<0

x1(i)=2*x(i+2)-x(i-1)-2*x(i); else

x1(i)=2*x(i+2)-x(i-1+T)-2*x(i); end end

x1(5:8)=x1(1:4);

subplot(2,1,2);stem(1:8,x1);grid;

（4）绘出下列时间函数的图形，对x 轴、y 轴以及图形上方均须加上适当的标注： a) x(t)=sin(2πt) 0≤t ≤10s

b) x(t)=cos(100πt)sin(πt) 0≤t ≤4s

ta=0:0.05:10; xa=sin(2*pi*ta);

subplot(2,1,1);plot(ta,xa); xlabel('t');ylabel('幅度'); tb=0:0.01:4;