数字信号处理实验1 常见离散信号产生和实现
数字信号处理实验报告
《数字信号处理》实验报告学院：信息科学与工程学院专业班级：通信1303姓名学号：实验一 常见离散时间信号的产生和频谱分析一、 实验目的（1） 熟悉MATLAB 应用环境，常用窗口的功能和使用方法；（2） 加深对常用离散时间信号的理解；（3） 掌握简单的绘图命令；（4） 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法，利用序列的傅里叶变换对离散信号进行频域分析。
二、 实验原理（1） 常用离散时间信号a ）单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ00≠=n n 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：⎩⎨⎧=-01)(k n δ0≠=n k n b ）单位阶跃序列⎩⎨⎧=01)(n u 00<≥n n c ）矩形序列 ⎩⎨⎧=01)(n R N 其他10-≤≤N nd ）正弦序列)sin()(ϕ+=wn A n xe ）实指数序列f ）复指数序列()()jw n x n e σ+=（2）离散傅里叶变换：设连续正弦信号()x t 为0()sin()x t A t φ=Ω+这一信号的频率为0f ，角频率为002f πΩ=，信号的周期为00012T f π==Ω。
如果对此连续周期信号()x t 进行抽样，其抽样时间间隔为T ，抽样后信号以()x n 表示，则有0()()sin()t nT x n x t A nT φ===Ω+，如果令w 为数字频率，满足000012s sf w T f f π=Ω=Ω=，其中s f 是抽样重复频率，简称抽样频率。
为了在数字计算机上观察分析各种序列的频域特性，通常对)(jw e X 在[]π2,0上进行M 点采样来观察分析。
对长度为N 的有限长序列x(n), 有∑-=-=10)()(N n n jw jw k k e n x e X其中 1,,1,02-==M k k Mw k ，π 通常M 应取得大一些，以便观察谱的细节变化。
取模|)(|k jw e X 可绘出幅频特性曲线。
数字信号处理实验报告一 离散信号及其MATLAB实验
实验报告2012 年 04 月 06 日课程名称： 数字信号处理 实验名称： 离散信号及其MATLAB 实现 班级： 学号： 姓名：实验一 离散信号及其MATLAB 实验一、实验目的（1）熟悉MATLAB 的主要操作命令；（2）学会离散信号的表示方法及其基本运算； （3）掌握简单的绘图命令；（4）用Matlab 编程并学会创建函数。
二、实验内容（1）序列的加、减、乘、除和乘方运算。
输入A=[1 2 3 4 ]，B=[3 4 5 6]，起点n=0，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 。
（2）用MATLAB 实现下列序列：① x(n)=n 8.0 0≤n ≤15 ② x(n)=n j e )32.0( 0≤n ≤15③ x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π) 0≤n ≤15(3)编写函数如stepshift （n0，n1，n2）实现u(n)的移动序列u(n-n0)，n1≤n ≤n2，给出该函数的图形。
设n1=0，n2=9，n0=2(4) x(n)=[1，-1，3，5]，起点n=0，产生并绘出下列序列的样本： x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)三、实验程序及实验图形 实验（1） 1、 程序：n=[0:3];A=[1 2 3 4 ]; %定义序列A ，即一行四列的矩阵 B=[3 4 5 6]; %定义序列BC=A+B;D=A-B;E=A.*B;F=A./B;G=A.^B; figure(1);subplot(2,2,1) %将图形界面分成2行2列，其中第一个显示下列图形 stem(n,A,'r*'); %绘制二维离散数据的火柴杆图，用红线和*号标出xlabel('n'); %x 轴标签为n ylabel('A'); %y 轴标签为A grid on; %绘制网格 subplot(2,2,2)stem(n,B);xlabel('n');ylabel('B');grid on; subplot(2,2,3)stem(n,C);xlabel('n');ylabel('C');grid on;title('序列的运算'); subplot(2,2,4);stem(n,D);xlabel('n');ylabel('D');grid on; figure(2); subplot(3,1,1)stem(n,E);xlabel('n');ylabel('E');grid on;title('序列的运算'); subplot(3,1,2)stem(n,F);xlabel('n');ylabel('F');grid on; subplot(3,1,3)stem(n,G);xlabel('n');ylabel('G');grid on;2、 运行结果1231234nA1230246nB1230510nC序列的运算123-2-1.5-1-0.50nD图1 A 、B 、C 、D 的波形00.511.522.532040nE序列的运算00.511.522.530.51nF0.511.522.530200040006000nG图2 E 、F 、G 的波形3、 实验结果分析：由图1和图2可知：序列的加、减、乘、除是在n 上的对应点的加、减、乘、除，.*、./、.^也是矩阵的对应点相乘、除、乘方，对离散序列进行运算可以看作是对两个行向量的运算。
《数字信号处理》实验指导书1
实验一离散信号产生和基本运算一、实验目的（1）掌握MATLAB最基本的矩阵运算语句。
（2）掌握对常用离散信号的理解与运算实现。
二、实验原理1.向量的生成a.利用冒号“：”运算生成向量，其语句格式有两种：A=m:nB=m:p:n第一种格式用于生成不长为1的均匀等分向量，m和n分别代表向量的起始值和终止值，n>m 。
第二种格式用于生成步长为p的均匀等分的向量。
b.利用函数linspace()生成向量，linspace()的调用格式为：A=linspace(m,n)B=linspace(m,n,s)第一种格式生成从起始值m开始到终止值n之间的线性等分的100元素的行向量。
第二种格式生成从起始值m开始到终止值n之间的s个线性等分点的行向量。
2.矩阵的算术运算a．加法和减法对于同维矩阵指令的A+BA-B对于矩阵和标量（一个数）的加减运算，指令为：A+3A-9b．乘法和除法运算A*B 是数学中的矩阵乘法，遵循矩阵乘法规则A．*B 是同维矩阵对应位置元素做乘法B=inv（A）是求矩阵的逆A/B 是数学中的矩阵除法，遵循矩阵除法规则A．/B 是同维矩阵对应位置元素相除另'A表示矩阵的转置运算3.数组函数下面列举一些基本函数，他们的用法和格式都相同。
sin(A),cos(A),exp(A),log(A)(相当于ln)sqrt(A)开平方 abs(A)求模 real(A)求实部 imag(A)求虚部 式中A 可以是标量也可以是矩阵 例： 利用等差向量产生一个正弦值向量 t=0:0.1:10 A=sin(t) plot(A)这时候即可看到一个绘有正弦曲线的窗口弹出 另：每条语句后面加“；”表示不要显示当前语句的执行结果 不加“；”表示要显示当前语句的执行结果。
4. 二维曲线的绘制plot()函数plot()函数是将各个数据点通过连折线的方式来绘制二维图形的，其命令格式有以下几种：c ． plot(y)当y 为向量时，以y 的序号作为X 轴，按向量y 的值绘制曲线。
数字信号处理实验一时域离散信号的产生与基本运算.docx
实验一时域离散信号的产生与基本运算一、实验目的1、了解常用的时域离散信号及其特点；2、掌握Matlab产生常用时域离散信号的方法;3、掌握时域离散信号简单的基本运算方法；二、实验内容1、自己设定参数，分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、实指数序列、随机序列；2、自己设定参数，分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、信号和、信号积、信号能量。
3、已知信号2n 5 -4_n_ 4-1x(n)=6 0 _ n _ 4b 其他(1)描绘x(n)序列的波形;(2)用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列;(3)描绘一下序列的波形刃5) = 2x(n - 2), x2(n) = 2x(n 2), x3(n) = x(2 - n)三、实现步骤1、自己设定参数，分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、实指数序列、随机序列。
输出图形如图1所示。
x=zeros(1,10);x(2)=1;subplot(3,2,1); stem(x, 'filled' )axis([0,10,-0.2,1]); title('单位抽样序列');N=10; x=-20:1:20;y=si n(0.2*pi.*x+0.5*pi); subplot(3,2,3);stem(x,y, 'filled' );axis([-20,20,-2,2]);title( '正弦序列');u=on es(1,N); subplot(3,2,2);stem(u, 'filled' ) axis([-10,10,0,1]);title('单位阶跃序列'); n=0:10;a1=1/2;y1=a1.A n;subplot(3,2,4); stem( n,y1, 'filled' );y=ra nd(1,20); subplot(3,2,6); stem(y, 'filled' ); title( '随机序列’);2、自己设定参数，分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、 信号和、信号积、 信号的移位： n=-3:10;k0=3;k1=-3;x=cos(2*pi* n/10);x1=cos(2*pi*( n-k0)/10); x2=cos(2*pi*( n-k1)/10); subplot(3,1,1),stem( n,x,5ylabel( 'x( n)' ); subplot(3,1,2),stem( n,x1, );ylabel( 'x( n-2)');subplot(3,1,3),stem( n,x2, ylabel( 'x( n+2)' );单检推拦洋列单拉阶砥月 F 列■ ■II--fl -B-2 D 2 4 G 9 10实腊瞰序列，SF I/2n---------■ 片1T¥s■A A ■Jk0 1234567E911陆WL 序利"IIJ1 1■ ■axis([0,10,0,1]);title( '实指数序列，a=1/2'); stem( n,y2, 'filled' ); title( '实指数序列，a=2');n=0:10; a2=2;y2=a2.An;subplot(3,2,5);信号冃匕里。
常见离散信号产生和实现
数字信号处理实验报告实验1 常见离散信号产生和实现一、实验目的1、加深对常用离散信号的理解；2、熟悉使用MATLAB 在时域中产生一些基本的离散时间信号。
二、实验原理MATLAB 语言提供了一系列函数用来产生信号，如exp, sin, cos, square, sawtooth ，ones, zeros 等函数。
1.基本信号序列1) 单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ00≠=n n 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。
x=[1 zeros(1, n-1)]示范程序: % Program P1_1% Generation of a Unit Sample Sequence clf;% Generate a vector from -10 to 20 n = -10:20;% Generate the unit sample sequence u = [zeros(1,10) 1 zeros(1,20)]; % Plot the unit sample sequence stem(n,u);xlabel('Time index n');ylabel('Amplitude'); title('Unit Sample Sequence'); axis([-10 20 0 1.2]);如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：⎩⎨⎧=-01)(k n δ 0≠=n k n 2) 单位阶跃序列⎩⎨⎧01)(n u 00<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x =3) 实指数序列R a n a n x n∈∀=,)(MATLAB 实现：na x N n .^1:0=-=4) 复指数序列n e n x nj ∀=+)()(ωσMATLAB 实现：))0exp((1:0n w j lu x N n **+=-=5) 随机序列MATLAB 提供了两种随机信号：rand(1,N) 产生[0,1]上均匀分布的随机矢量。
《数字信号处理》上机实验指导书
《数字信号处理》上机实验指导书实验1 离散时间信号的产生1．实验目的数字信号处理系统中的信号都是以离散时间形态存在，所以对离散时间信号的研究是数字信号处理的基本所在。
而要研究离散时间信号，首先需要产生出各种离散时间信号。
MATLAB 是一套功能强大的工程计算及数据处理软件，广泛应用于工业，电子，医疗和建筑等众多领域。
使用MATLAB软件可以很方便地产生各种常见的离散时间信号，而且它还具有强大的绘图功能，便于用户直观地输出处理结果。
通过本实验，学生将学习如何用MATLAB产生一些常见的离散时间信号，并通过MATLAB中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用离散信号的理解。
2．实验要求本实验要求学生运用MATLAB编程产生一些基本的离散时间信号，并通过MATLAB的几种绘图指令画出这些图形，以加深对相关教学内容的理解，同时也通过这些简单的函数练习了MATLAB的使用。
3．实验原理（1）常见的离散时间信号1）单位抽样序列，或称为离散时间冲激，单位冲激：?(n)???1?0n?0 n?0如果?(n)在时间轴上延迟了k个单位，得到?(n?k)即：?1n?k ?(n?k)??0n?0?2）单位阶跃序列n?0?1 u(n)?n?0?0在MATLAB中可以利用ones( )函数实现。
x?ones(1,N);3）正弦序列x(n)?Acos(?0n??)这里，A,?0,和?都是实数，它们分别称为本正弦信号x(n)的振幅，角频率和初始相位。
f0??02?为频率。
x(n)?ej?n4）复正弦序列5）实指数序列x(n)?A?n（2）MATLAB编程介绍MATLAB是一套功能强大，但使用方便的工程计算及数据处理软件。
其编程风格很简洁，没有太多的语法限制，所以使用起来非常方便，尤其对初学者来说，可以避免去阅读大量的指令系统，以便很快上手编程。
值得注意得就是，MATLAB中把所有参与处理的数据都视为矩阵，并且其函数众多，希望同学注意查看帮助，经过一段时间的训练就会慢慢熟练使用本软件了。
数字信号处理实验指导书(需印刷)
实验一 常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示1、实验目的：（１）熟悉MATLAB 应用环境，常用窗口的功能和使用方法。
（２）加深对常用离散时间信号的理解。
（３）掌握简单的绘图命令。
（４）掌握线性卷积的计算机编程方法。
2、实验原理：（１）单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ0≠=n n如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：⎩⎨⎧=-01)(k n δ≠=n k n（２）单位阶跃序列⎩⎨⎧=01)(n u 00<≥n n（３）矩形序列 ⎩⎨⎧=01)(n R N 其他10-≤≤N n（４）正弦序列)sin()(ϕ+=wn A n x（５）复正弦序列jwnen x =)(（６）指数序列na n x =)(（７）线性时不变系统的响应为如下的卷积计算式：∑∞-∞=-=*=m m n h m x n h n x n y )()()()()(3、实验内容及步骤：（１）复习常用离散时间信号的有关内容。
（２）编制程序产生上述6种序列（长度可输入确定，对(4) (5) (6)中的参数可自行选择），并绘出其图形。
（３）已知系统的单位脉冲响应),(9.0)(n u n h n=输入信号)()(10n R n x =，试用卷积法求解系统的输出)(n y ，并绘出n n x ~)(、n n h ~)(及n n y ~)(图形。
4、实验用MATLAB 函数介绍（１）数字信号处理中常用到的绘图指令(只给出函数名，具体调用格式参看help)figure(); plot(); stem(); axis(); grid on; title(); xlabel(); ylabel(); text(); hold on; subplot()（２）离散时间信号产生可能涉及的函数zeros(); ones(); exp(); sin(); cos(); abs(); angle(); real(); imag(); （３）卷积计算可能涉及的函数conv(); length()注：实验过程中也可以使用自己编制的自定义函数，如impseq()、stepseq()等。
西安交通大学数字信号处理实验报告
数字信号处理实验报告班级：硕姓名：学号：实验1 常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示实验目的：加深对常用离散信号的理解；实验内容：（1）单位抽样序列clc;x=zeros(1,11); x(1)=1; n=0:1:10;stem(n,x, 'fill'); title('单位抽样序列'); xlabel('n'); ylabel('x[n]')延迟5个单位：clc;x=zeros(1,11); x(6)=1; n=0:1:10;stem(n,x, 'fill'); title('单位抽样序列'); xlabel('n'); ylabel('x[n]')nx [n ]（2）单位阶跃序列clc;x=[zeros(1,5),ones(1,6)]; n=-5:1:5;stem(n,x,'fill'); title('单位阶跃序列'); xlabel('n'); ylabel('x[n]');nx [n ]（3）正弦序列clc; N=50; n=0:1:N-1; A=1; f=1; Fs=50; fai=pi;x=A*sin(2*pi*f*n/Fs+fai); stem(n,x,'fill'); title('正弦序列'); xlabel('n'); ylabel('x[n]'); axis([0 50 -1 1]);nx [n ]（4）复正弦序列clc; N=50; n=0:1:N-1; w=2*pi/50; x=exp(j*w*n); subplot(2,1,1); stem(n,real(x)); title('复正弦序列实部'); xlabel('n');ylabel('real(x[n])'); axis([0 50 -1 1]); subplot(2,1,2); stem(n,imag(x)); title('复正弦序列虚部'); xlabel('n');ylabel('imag(x[n])'); axis([0 50 -1 1]);nx [n ]（5）指数序列clc; N=10; n=0:1:N-1; a=0.5; x=a.^n;stem(n,x,'fill'); title('指数序列'); xlabel('n'); ylabel('x[n]'); axis([0 10 0 1]);nr e a l (x [n ])ni m a g (x [n ])（6）复指数序列性质讨论：0(j )()enx n σω+=将复指数表示成实部与虚部为00()e cos j sin n n x n n e n σσωω=+1.当σ=0时，它的实部和虚部都是正弦序列。
数字信号处理实验总结
实验一 离散信号及运算一、 实验目的1. 掌握MATLAB 语言的基本功能及实现方法；2. 掌握MATLAB 中各种常用序列的表示和显示方法；3. 熟练运用MATLAB 进行离散信号的各种运算。
二、 实验原理我们所接触的信号大多为连续信号，而计算机及其他设备处理的大多为数字信号。
为了便于处理，往往要对信号进行处理使之变成离散数字信号。
对信号进行时间上的量化（即采样）是对信号作数字化处理的第一个环节，要求理解采样的原理和采样的性质，知道采样前后信号的变化及对离散信号和系统的影响。
三、 实验内容1、用MATLAB 实现下列序列，并画出图形：① 单位采样序列移位，100),3()(≤≤-=n n n x δ； 提示：实现单位采样序列：0001{)(≠==n n n δ，可通过以下语句实现：x=zeros(1,N);x(1)=1; n=0:10;x=[zeros(1,3),1,zeros(1,7)];stem(n,x)； 01234567891000.10.20.30.40.50.60.70.80.91② 单位阶跃序列移位，100),3()(≤≤-=n n u n x提示：实现单位阶跃序列：0001{)(≠==n n n u ，可通过以下语句实现：x=ones(1,N);n=0:10; x=[zeros(1,3),1,ones(1,7)]; stem(n,x) 01234567891000.10.20.30.40.50.60.70.80.91③正弦序列，100),****2sin(*)(≤≤=n T n f A n x s π，其中A=2；f=10；s T =0.005； A=2; f=10; Ts=0.005; n=0:10;x=A*sin(2*pi*f*n*Ts); stem(n,x) 01234567891000.20.40.60.811.21.41.61.82③ 指数序列，100,9.0)(≤≤=n n x n n=0:10; x=0.9.^n; stem(n,x) 01234567891000.10.20.30.40.50.60.70.80.91④ 复指数序列，0.05+j*pi/4*()e ,2020n x n n =-≤≤，画出该序列的实部、虚部，幅值和相位。
数字信号处理实验报告1-5
实验一时域离散信号的产生及时域处理实验目的：了解Matlab软件数字信号处理工具箱的初步使用方法。
掌握其简单的Matlab语言进行简单的时域信号分析。
实验内容：[1.1]已知两序列x1=[0,1,2,3,4,3,2,1,0];n1=[-2:6];x2=[2,2,0,0,0,-2,-2],n2=[2:8].求他们的和ya及乘积yp. 程序如下：x1=[0,1,2,3,4,3,2,1,0];ns1=-2;x2=[2,2,0,0,0,-2,-2];ns2=2;nf1=ns1+length(x1)-1;nf2=ns2+length(x2)-1;ny=min(ns1,ns2):max(nf1,nf2);xa1=zeros(1,length(ny));xa2=xa1;xa1(find((ny>=ns1)&(ny<=nf1)==1))=x1;xa2(find((ny>=ns2)&(ny<=nf2)==1))=x2;ya=xa1+xa2yp=xa1.*xa2subplot(4,4,1),stem(ny,xa1,'.')subplot(4,1,2),stem(ny,xa2,'.')line([ny(1),ny(end)],[0,0])subplot(4,1,3),stem(ny,ya,'.')line([ny(1),ny(end)],[0,0])subplot(4,1,4),stem(ny,yp,'.')line([ny(1),ny(end)],[0,0])[1.2]编写产生矩形序列的程序。
并用它截取一个复正弦序列，最后画出波形。
程序如下：clear;close alln0=input('输入序列起点:n0=');N=input('输入序列长度:N=');n1=input('输入位移:n1=');n=n0:n1+N+5;u=[(n-n1)>=0];x1=[(n-n1)>=0]-[(n-n1-N)>=0];x2=[(n>=n1)&(n<(N+n1))];x3=exp(j*n*pi/8).*x2;subplot(2,2,1);stem(n,x1,'.');xlabel('n');ylabel('x1(n)');axis([n0,max(n),0,1]);subplot(2,2,3);stem(n,x2,'.');xlabel('n');ylabel('x2(n)');axis([n0,max(n),0,1]);subplot(2,2,2);stem(n,real(x3),'.'); xlabel('n');ylabel('x3(n)的实部');line([n0,max(n)],[0,0]);axis([n0,max(n),-1,1]);subplot(2,2,4);stem(n,imag(x3),'.'); xlabel('n');ylabel('x3(n)的虚部');line([n0,max(n)],[0,0]);axis([n0,max(n),-1,1]);[1.3]利用已知条件，利用MATLAB生成图形。
实验1 常见离散信号的MATLAB产生和图形显示实验报告
实验1 常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示实验报告2010级电信工一班 房明 201000121030MATLAB 是一套功能强大的工程计算及数据处理软件，广泛应用于工业，电子，医疗和建筑等众多领域。
它是一种面向对象的，交互式程序设计语言，其结构完整又优良的可移植性。
它在矩阵运算，数字信号处理方面有强大的功能。
另外，MATLAB 提供了方便的绘图功能，便于用户直观地输出处理结果。
实验要求：运用MATLAB 编程完成一些数字信号处理的基本功能，加深对教学内容的理解。
实验1 常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示；实验目的：加深对常用离散信号的理解；实验原理：1． 单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ 00≠=n n 在MATLAB 中可以利用________函数实现。
如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：⎩⎨⎧=-01)(k n δ 0≠=n k n 2．单位阶跃序列⎩⎨⎧01)(n u 00<≥n n 在MATLAB 中可以利用_______函数实现。
3．正弦序列)/2sin()(ϕπ+=Fs fn A n x4．复正弦序列 n j e n x ϖ=)(5．指数序列n a n x =)(实验内容：编制程序产生上述5种信号（长度可输入确定），并绘出其图形。
实验要求：（1）预先阅读附录（MATLAB 基础介绍）；（2）讨论复指数序列的性质。
实验结果：1、单位抽样序列：在MATLAB 中可以利用zero()函数实现。
x=zeros(1,N);x(0)=1;并且用stem()函数绘制二维离散数据的火柴杆图。
实验代码：>> n1=-20:20;>> x1=[zeros(1,20),1,zeros(1,20)];>> stem(n1,x1);>> title('单位抽样序列');>> xlabel('n');ylabel('δ(n)');图形：如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ，则将程序中语句>> x1=[zeros(1,20),1,zeros(1,20)];里面的“1”改为相应的k 即可，同时适当改变图形显示的长度。
离散信号的产生及运算
离散信号的产生及运算实验一离散信号的产生及运算一．实验目的：1．复习和巩固数字信号处理中离散信号的产生和运算2．学习和掌握用MATLAB 产生离散信号的方法3．学习和掌握用MATLAB 对离散信号进行运算二．实验原理1．用MATLAB 函数产生离散信号信号是数字信号处理的最基本内容。
没有信号，数字信号处理就没了工作对象。
MATLAB7.0 内部提供了大量的函数，用来产生常用的信号波形。
例如，三角函数（sin,cos）, 指数函数（exp）,锯齿波函数（sawtooth）, 随机数函数（rand）等。
⑴产生被噪声污染的正弦信号用随机数函数产生污染的正弦信号。
⑵产生单位脉冲序列和单位阶跃序列按定义，单位脉冲序列为0 0 0 1, ( ) 0,n n n n n n单位阶跃序列为。
0 0 0 1, ( ) 0,n n u n n n n⑶矩形脉冲信号：在MATLAB 中用rectpuls 函数来表示，其调用形式为：y=rectpuls(t,width)，用以产生一个幅值为1，宽度为width,相对于t=0 点左右对称的矩形波信号，该函数的横坐标范围由向量t 决定，是以t=0 为中心向左右各展开width/2 的范围，width 的默认值为1。
例：以t=2T(即t-2×T=0)为对称中心的矩形脉冲信号的MATLAB 源程序如下：（取T=1）t=0:0.001:4;T=1;ft=rectpuls(t-2*T,2*T);plot(t,ft);grid on; axis([0 4 –0.5 1.5]);⑷周期性矩形波（方波）信号在MATLAB 中用square 函数来表示，其调用形式为：y=square(t,DUTY)，用以产生一个周期为2π、幅值为±1 的周期性方波信号，其中的DUTY 参数表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。
例如频率为30Hz 的周期性方波信号的MATLAB 参考程序如下：t=-0.0625:0.0001:0.0625;y=square(2*pi*30*t,75);plot(t,y);axis([-0.0625 0.0625 –1.5 1.5]);grid on ;2．MATLAB 中信号的运算乘法和加法：离散信号之间的乘法和加法，是指它的同序号的序列值逐项对应相乘和相加。
1.常见离散信号的产生 - 数字信号处理实验报告
计算机与信息工程学院验证性实验报告1. 加深对离散信号的理解。
2. 掌握典型离散信号的Matlab 产生和显示。
二、实验原理及方法在MATLAB 中，序列是用矩阵向量表示，但它没有包含采样信息，即序列位置信息，为此，要表示一个序列需要建立两个向量；一是时间序列n,或称位置序列，另一个为取值序列x ，表示如下：n=[…,-3,-2,-1,0,1,2,3,…]x=[…,6,3,5,2,1,7,9,…]一般程序都从0 位置起始，则x= [x(0), x(1), x(2),…]对于多维信号需要建立矩阵来表示，矩阵的每个列向量代表一维信号。
数字信号处理中常用的信号有指数信号、正弦信号、余弦信号、方波信号、锯齿波信号等，在MATLAB 语言中分别由exp, sin, cos, square, sawtooth 等函数来实现。
三、实验内容1. 用MATLAB 编制程序，分别产生长度为N （由输入确定）的序列： ①单位冲击响应序列：δ(n )可用MATLAB 中zeros 函数来实现； ②单位阶跃序列：U (n )可用MATLAB 中ones 函数来实现；③正弦序列：()()sin x n n ω=;④指数序列：(),n x n a =-∞<∞<+∞⑤复指数序列：用exp 函数实现()0a jb n K e +,并给出该复指数序列的实部、虚部、幅值和相位的图形。
（其中a=-0.2;b=0.5;K0=4;N=40.）参考流程图：四、实验报告要求1. 写出实验程序，绘出单位阶跃序列、单位阶跃序列、正弦序列、指数序列的图形以及绘出复指数序列的实部、虚部、幅值和相位的图形。
2. 序列信号的实现方法。
3. 在计算机上实现正弦序列0()sin(2)x n A fn πϕ=+。
五、实验程序及结果%编写一个长度为N 的单位冲激响应序列function [x,n]=impseq1(N)n1=-5; %设置的起始时间点n2=N+n1-1; %设置的终止时间点n=n1:n2;x=[zeros(1,-n1),1,zeros(1,n2)];stem(n,x,'r*')title('长度为N 的单位冲激响应序列')xlabel('n')在MATLAB Command Window 中输入[x,n]=impseq1(40)，结果如下：%编写一个长度为N 的单位阶跃序列function [x,n]=stepseq1(N)n1=-10; %设置的起始时间点n2=N+n1-1; %设置的终止时间点n=n1:n2;x=[zeros(1,-n1),ones(1,n2+1)];plot(n,x,'*')hold onplot(n,x,'r')title('长度为N 的单位阶跃序列')xlabel('n')在MATLAB Command Window中输入[x,n]=stepseq1(40)，结果如下：%编写一个长度为N角频率为w的正弦序列function [y,n]=wqq_sin(N,w)n1=-5; %设置的起始时间点n2=N+n1-1; %设置的终止时间点n=n1:.01:n2;y=sin(w*n);plot(n,y,'r')hold ontitle('长度为N角频率为w的正弦序列')xlabel('n')在MATLAB Command Window中输入[x,n]=wqq_sin(40,0.2*pi)，结果如下：%编写一个长度为N幂底数为a的指数序列function [y,n]=wqq_zhishu(N,a)n1=-5; %设置的起始时间点n2=N+n1-1; %设置的终止时间点n=n1:.01:n2;y=a.^n;plot(n,y,'r')title('长度为N幂底数为a的指数序列')xlabel('n')在MATLAB Command Window中输入[y,n]=wqq_zhishu(10,0.5)，结果如下：%编写一个长度为N的复指数序列function [y,n]=wqq_fuzhishu(a,b,K0,N)n1=-20; %设置的起始时间点n2=N+n1-1; %设置的终止时间点n=n1:n2;y=K0.*exp((a+b*j).*n);y1=real(y); %复指数的实部y2=imag(y); %复指数的虚部y3=abs(y); %复指数的幅值y4=angle(y); %复指数的相位subplot 221stem(n,y1,'*')title('复指数序列')ylabel('实部'); gridsubplot 222stem(n,y2,'*')title('复指数序列')ylabel('虚部');gridsubplot 223stem(n,y3,'*')ylabel('幅值');xlabel('n');gridsubplot 224stem(n,y4,'*')ylabel('相位');xlabel('n');grid在MATLAB Command Window中输入[y,n]=wqq_fuzhishu(-0.2,0.5,4,40)，结果如下：六、实验小节经本次实验我了解了单位阶跃序列、单位阶跃序列、正弦序列、指数序列及复指数序列的实现方法，并通过绘出它们的图形掌握了各个函数的特点，此次实验编写的均是子程序，方便以后随时调用。
数字信号处理实验报告s实验一和实验二
实验一离散时间信号的产生一、实验目的数字信号处理系统中的信号都是以离散时间形态存在的，所以对离散时间信号的研究是数字信号的基本所在。
而要研究离散时间信号，首先需要产生出各种离散时间信号。
使用MATLAB软件可以很方便地产生各种常见的离散时间信号，而且它还具有强大绘图功能，便于用户直观地处理输出结果。
通过本实验，学生将学习如何用MATLAB产生一些常见的离散时间信号，实现信号的卷积运算，并通过MATLAB中的绘图工具对产生的信号进行观察，加深对常用离散信号和信号卷积和运算的理解。
二、实验原理离散时间信号是指在离散时刻才有定义的信号，简称离散信号，或者序列。
离散序列通常用x（n）来表示，自变量必须是整数。
常见的离散信号如下：（1）单位冲激序列δ（n）如果δ（n）在时间轴上延迟了k个单位，得到δ（n-k），即长度为N的单位冲激序列δ（n）可以通过下面的MATLAB命令获得。
n=-（N-1）：N-1x=[zeros(1,N-1) 1 zeros(1,N-1)]；stem(n,x)延迟K个采样点的长度为N的单位冲激序列δ（n-k）（k<N）可以用下面命令获得：n=0：N-1y=[zeros(1,M) 1 zeros(1,N-M-1)]；stem（n，y）（2）单位阶跃序列u（n）如果u（n）在时间轴上延迟了k个单位，得到u（n-k），即长度为N的单位阶跃序列u（n）可以通过下面的MATLAB命令获得。
n=-（N-1）：N-1x=[zeros(1,N-1) ones(1,N)]；stem(n,x)延迟的单位阶跃序列可以使用类似于单位冲激序列的方法获得。
（3）矩形序列矩形序列有一个重要的参数，就是序列的宽度N。
矩形序列与u（n）之间的关系为矩形序列等= u（n）— u（n-N）。
因此，用MATLAB表示矩形序列可利用上面的单位阶跃序列组合而成。
（4）正弦序列x（n）这里，正弦序列的参数都是实数。
与连续的正弦信号不同，正弦序列的自变量n 必须为整数。
实验一常见离散信号的MATLAB产生及图形显示
Guangxi University of Science and Technology实验报告实验课程：数字信号处理实验内容：常见离散信号的MATLAB产生和图形显示院（系）：计算机科学与通信工程学院专业：通信工程班级：学生姓名：学号：指导教师：2016年 5 月 25 日实验一、常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示一、实验目的：加深对常用离散信号的理解；二、实验原理：1.单位抽样序列实现: ⎩⎨⎧=01)(n δ 00≠=n n在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。
;1)1();,1(==x N zeros x如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即: ⎩⎨⎧=-01)(k n δ0≠=n k n2．单位阶跃序列实现: ⎩⎨⎧01)(n u 00<≥n n ;在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x =3．正弦序列实现: )/2sin()(ϕπ+=Fs fn A n x在MATLAB 中 )/***2sin(*1:0fai Fs n f pi A x N n +=-=4．复指数序列实现: n j e n x ϖ=)(在MATLAB 中 )**exp(1:0n w j x N n =-=5．实指数序列实现: n a n x =)(在MATLAB 中 n a x N n .^1:0=-=三、实验内容及步骤：1．单位抽样序列实现程序如下:n=n1:n2;x1=[zeros(1,5) 1 zeros(1,5)];%%n 为冲击位置x2=[zeros(1,7) 1 zeros(1,3)];%向右平移2个单位subplot(1,2,1);stem(n,x1,'filled');axis([n1,n2,0,1.1]);title('单位脉冲序列');xlabel('时间');ylabel('幅度x（n）');subplot(1,2,2);stem(n,x2,'filled');axis([n1,n2,0,1.1]);title('单位脉冲序列向右平移2个单位');xlabel('时间');ylabel('幅度x（n）');结果如下:图: 1-12. 单位阶跃序列程序如下:N=5;x=ones(1,N);xn=0:N-1;subplot(1,2,1);stem(xn,x,'filled')axis([-1 5 0 1.1])title('单位阶跃序列');xlabel('时间（n）');ylabel('幅度x(n)');x1=[0 0 ones(1,3)];subplot(1,2,2);stem(xn,x1,'filled')axis([-1 5 0 1.1])title('单位阶跃序列平移两个单位');xlabel('时间（n）');ylabel('幅度x(n)');结果如下:图: 1-2 3．正弦序列实现程序如下：n1=0;n2=15;n=n1:n2;x=3*sin(n*pi/4+pi/2);stem(n,x,'filled');axis([n1 n2 1.1*min(x) 1.1*max(x)]);axis([n1 n2 1.1*min(x) 1.1*max(x)]);title('正弦函数图');ylabel('时间x(n)');xlabel('幅度n');结果如下:图: 1-3 4.复指数序列实现程序如下：n1=30;a=-0.1;w=0.6;n=0:n1;x=exp((a+j*w)*n);subplot(1,2,1),stem(n,real(x),'filled');title('复指数原信号的实部');subplot(1,2,2),stem(n,imag(x),'filled');title('复指数原信号的虚部');结果如下:图: 1-4 5．实指数序列实现程序如下：n1=-10;n2=10;a1=0.5;a2=2;na1=n1:0;x1=a1.^na1;na2=0:n2;x2=a2.^na2;subplot(1,2,1),stem(na1,x1,'filled');title('实指数序列(a<1)');subplot(1,2,2),stem(na2,x2,'filled');title('实指数序列(a>1)');结果如下:图: 1-5四、实验总结与分析通过本实验，深入了解了MATLAB的运行环境，掌握了如何在该软件上编程、编译和运行一个MATLAB程序，通过运行简单的MATLAB程序，初步了解了MATLAB程序的特点，掌握了一些基本的MATLAB函数。
《数字信号处理》实验指导书(正文)
实验一 离散时间信号分析一、实验目的1．掌握各种常用的序列，理解其数学表达式和波形表示。
2．掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。
3．掌握序列的相加、相乘、移位、反褶等基本运算及计算机实现与作用。
4．掌握线性卷积软件实现的方法。
5．掌握计算机的使用方法和常用系统软件及应用软件的使用。
6．通过编程，上机调试程序，进一步增强使用计算机解决问题的能力。
二、实验原理1．序列的基本概念离散时间信号在数学上可用时间序列来表示，其中代表序列的第n 个数字，n 代表时间的序列，n 的取值范围为∞<<∞-n 的整数，n 取其它值)(n x 没有意义。
离散时间信号可以是由模拟信号通过采样得到，例如对)(t x a 模拟信号进行等间隔采样，采样间隔为T ，得到一个{})(nT x a 有序的数字序列就是离散时间信号，简称序列。
2．常用序列常用序列有：单位脉冲序列（单位采样）)(n δ、单位阶跃序列)(n u 、矩形序列)(n R N 、实指数序列、复指数序列、正弦型序列等。
3．序列的基本运算序列的运算包括移位、反褶、和、积、标乘、累加、差分运算等。
4．序列的卷积运算∑∞∞-*=-=)()()()()(n h n x m n h m x n y上式的运算关系称为卷积运算，式中代表两个序列卷积运算。
两个序列的卷积是一个序列与另一个序列反褶后逐次移位乘积之和，故称为离散卷积，也称两序列的线性卷积。
其计算的过程包括以下4个步骤。
(1)反褶：先将)(n x 和)(n h 的变量n 换成m ，变成)(m x 和)(m h ，再将)(m h 以纵轴为对称轴反褶成)(m h -。
(2)移位：将)(m h -移位n ，得)(m n h -。
当n 为正数时，右移n 位；当n 为负数时，左移n 位。
(3)相乘：将)(m n h -和)(m x 的对应点值相乘。
(4)求和：将以上所有对应点的乘积累加起来，即得)(n y 。
常见离散信号产生和实现实验
实验1 常见离散信号产生和实现一、实验目的1、加深对常用离散信号的理解；2、熟悉使用MATLAB 在时域中产生一些基本的离散时间信号。
二、实验原理MATLAB 语言提供了一系列函数用来产生信号，如exp, sin, cos, square, sawtooth ，ones, zeros 等函数。
1. 基本信号序列 1) 单位抽样序列⎩⎨⎧=01)(n δ 00≠=n n 程序:n=-10:20; %生成一个从-10到20的序列u=[zeros(1,10) 1 zeros(1,20)]; %生成一个前10位为0，第十一位为1，后20位为0的矩阵stem(n,u); %画出n 为横轴，u 为纵轴的序列xlabel('Time indexn');ylabel('Amplitude'); %添上x y 轴的标签title('Unit Sample Sequence'); %图表的标签axis([-10 20 0 1.2]); %规定横轴，纵轴的显示范围图形：如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：⎩⎨⎧=-01)(k n δ 0≠=n k n程序：n=-10:20;u=[zeros(1,15) 1 zeros(1,15)];stem(n,u)；xlabel('Time indexn');ylabel('Amplitude');title('Unit Sample Sequence');axis([-10 20 0 1.2]);图形：2) 单位阶跃序列⎩⎨⎧01)(n u 00<≥n n 程序:n=-10:20;x=[zeros(1,10),ones(1,21)];stem(n,x);图形：3) 实指数序列 R a n a n x n∈∀=,)(程序：a1=1.1;a2=0.9;a3=-1.1;a4=-0.9;n=[-5:15];x1=(a1.^n);x2=(a2.^n);x3=(a3.^n);x4=(a4.^n); subplot(2,2,1);stem(n,x1,'.k');title('a>1');axis([-5,15,-0.5,5]);subplot(2,2,2);stem(n,x2,'.k');title('0<a<1');axis([-5,15,-0.2,1.2]);subplot(2,2,3);stem(n,x3,'.k');title('a<-1');axis([-5,15,-6,4]);subplot(2,2,4);stem(n,x4,'.k');title('<-1a<0');axis([-5,15,-1,1.2]);图形：4) 复指数序列n e n x nj ∀=+)()(ωσ程序：n=0:10;lu=0.2;w0=pi;x=exp((lu+j*w0)*n);stem(n,x);xlabel('Time indexn');ylabel('Amplitude');title('Unit Sample Sequence'); axis tight图形：5)随机序列程序：x=rand(1,20);stem(x);xlabel('Time indexn');ylabel('Amplitude');title('Unit Sample Sequence');axis tight图形：基本周期波形1)方波程序：t=0:0.1*pi:6*pi; %定义t为从0开始，间距为0.1pi，截止为6pi的序列y=square(t); %由函数生成方波axis([0 7*pi -1.5 1.5]); %规定尺度距离plot(t,y); %画出横轴为t 纵轴为y 的方波函数xlabel(‘时间 t’); % 为x 轴添加标签ylabe l(‘幅度y’); % 为y 轴添加标签axis([0 20 0 2])图形：2) 正弦波)/2sin()(ϕπ+=Fs fn A n x程序：t=0:0.1:15;A=2;x=A*sin(0.7*pi*t+0.5);plot(t,x);xlabel('Time index t');ylabel('Amplitude x');axis([0 2*pi -3 3])title('正弦波')图形：3)锯齿波程序：Fs=10000;t=0:1/Fs:2;x=sawtooth(2*pi*40*t);plot(t,x);xlabel('Time index t');ylabel('Amplitude x');axis([0 0.2 -2 2])title('锯齿波')图形:2.基本非周期波形程序：t=0:1/1000:2;x=chirp(t,0.1,80);plot(t,x);xlabel('Time index t');ylabel('Amplitude x'); specgram(x,256,100,256,250); title('基本非周期波形')图形：3.sinc信号程序：t=linspace(-5,5);x=sinc(t);plot(t,x);xlabel('Time index t');ylabel('Amplitude x');title('sinc信号')图形:4.序列的操作1)信号加x(n)=x1(n)+x2(n)MATLAB实现：x=x1+x2;注意：x1和x2序列应该具有相同的长度，位置对应，才能相加。
数字信号处理实验报告1
数字信号处理课程实验报告实验步骤与内容：一、 通过以下两个例子，了解常用离散序列的产生 1、 单位抽样序列n1=-5;n2=5;n0=0; n=n1:n2; x=[n==n0]; stem(n,x,'filled'); axis([n1,n2,0,1.1*max(x)]); title('单位脉冲序列');xlabel('时间（n ）');ylabel('幅度x （n ）');0.0050.010.0150.020.0250.030.0350.04-2-1012x (t )单位脉冲序列时间（n ）幅度x （n ）2、 已知一时域周期性正弦信号的频率为1Hz ，振幅值幅度为1v 。
在窗口上显示2个周期的信号波形，并对该信号的一个周期进行32点采样获得离散信号。
试显示原连续信号和其采样获得的离散信号波形。
f=1;Um=1;nt=2; N=32;T=1/f; dt=T/N; n=0:nt*N-1; tn=n*dt;x=Um*sin(2*f*pi*tn); subplot(2,1,1);plot(tn,x);axis([0 nt*T 1.1*min(x) 1.1*max(x)]); ylabel('x(t)');subplot(2,1,2);stem(tn,x);axis([0 nt*T 1.1*min(x) 1.1*max(x)]); ylabel('x(n)');0.20.40.60.811.21.41.61.82-1-0.500.51x (t )0.20.40.60.811.21.41.61.82x (n )实验任务：编写程序实现1.)43)(()(<<-=n n n f δ2.00.0050.010.0150.020.0250.030.0350.04-2-112x(t)单位脉冲序列时间（n）幅度x（n）2.)55)(()(<<-=nnunfn1=-5;n2=5;n=n1:n2;subplot(1,1,1);stem(n,x0,'filled','k'); axis([n1,n2,1.1*min(x0), 1.1*max(x0)]); ylabel('u(n)');u (n )3.一个连续的周期性三角波信号频率为50Hz ，信号幅度在0- +2v 之间，在窗口上显示2个周期的信号波形，对信号的一个周期进行16点采样来获得离散信号。
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实验1 常见离散信号产生和实现
一、实验目的：
1、加深对常用离散信号的理解；
2、掌握matlab 中一些基本函数的建立方法。
二、实验原理：
1.单位抽样序列
⎩
⎨⎧=01)(n δ 00≠=n n 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。
;1)1();
,1(==x N zeros x
如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位，得到)(k n -δ即：
⎩
⎨⎧=-01)(k n δ k n k n ≠= 2．单位阶跃序列
⎩
⎨⎧01)(n u 00<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x =
3．正弦序列
)/2sin()(ϕπ+=Fs fn A n x 在MATLAB 中
)/***2sin(*1
:0fai Fs n f pi A x N n +=-=
4．复指数序列
n
j e n x ϖ=)(
在MATLAB 中
)**exp(1
:0n w j x N n =-=
5．指数序列
n
a n x =)( 在MATLAB 中
n a x N n .^1
:0=-=
三、实验内容
1、编制程序产生几种常用信号，并绘出其图形
(1)、单位抽样序列
% 单位抽样序列和延时的单位抽样序列
clf;
n=0:10;
x1=[1 zeros(1,10)];x2=[zeros(1,5) 1 zeros(1,5)];
subplot(1,2,1);
stem(n,x1);xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('单位抽样序列x1');
subplot(1,2,2);
stem(n,x2); xlabel('时间序列n');ylabel('振幅');title('延时了5的单位抽样序列
');
（2）、单位阶越序列
clf;
n=0:10;
u=[ones(1,11)];
stem(n,u);xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('单位阶跃序列');
所得的图形如下所示：
（3）正弦函数
clf;
n=1:30;
x=2*sin(pi*n/6+pi/3);
stem(n,x); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('正弦函数序列x=2*sin(pi*n/6+pi/3)');
(4)、复指数序列
clf;
n=1:30;
x=2*exp(j*3*n);
stem(n,x); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('复指数序列x=2*exp(j*3*n)');
图形如下：
（5）实指数序列
clf;
n=1:30;
x=1.2.^n;
stem(n,x); xlabel ('时间序列n');ylabel('振幅');title('指数序列x=1.2.^n');
2、使用帮助功能学习square(方波), sawtooth(锯齿波)和sinc 函数，并绘图。
（1）、方波绘图程序如下：
%用square
t=-2*pi:0.001:2*pi;
x=square(t);
plot(t,x);
xlabel('t'),ylabel(' x=square(t)');
(2)、三角波绘图程序如下：
%用Sawtooth
t=-2*pi:0.001:2*pi;
y=sawtooth(t);
plot(t,y);
xlabel('t'),ylabel(' y=sawtooth(t);');
（3）sinc函数绘图程序如下：>> t=-pi:0.001:pi; x=sinc(t); >> plot(t,x);
>> xlabel('t'),ylabel('sinc(t);');。