实验2 常见数字信号的产生与显示
实验报告_信号产生实验
一、实验目的1. 了解信号产生的原理和方法；2. 掌握常用信号的产生方法，如正弦波、方波、三角波等；3. 学会使用示波器观察和分析信号波形；4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理信号产生实验主要研究信号的生成原理和常用信号的产生方法。
信号是信息传输、处理和存储的基础，分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是指连续变化的信号，如正弦波、方波、三角波等；数字信号是指离散变化的信号，如二进制信号。
正弦波是最基本的模拟信号，其数学表达式为：y(t) = A sin(ωt + φ)，其中A为振幅，ω为角频率，φ为初相位。
方波是周期性的信号，其在一个周期内取两个值，通常表示为高电平和低电平。
方波可以看作是多个正弦波的叠加。
三角波是一种周期性的信号，其在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。
三角波可以看作是多个正弦波的叠加。
三、实验仪器与设备1. 函数信号发生器；2. 示波器；3. 信号线；4. 电源。
四、实验步骤1. 开启函数信号发生器，调整输出频率和振幅，观察示波器上的波形；2. 产生正弦波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；3. 产生方波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；4. 产生三角波信号，调整频率和振幅，观察波形变化；5. 使用示波器观察不同信号叠加后的波形，分析波形变化规律。
五、实验结果与分析1. 正弦波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，观察示波器上的波形。
通过调整频率和振幅，可以观察到正弦波信号的波形变化。
2. 方波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为方波。
观察示波器上的波形，可以发现方波信号在一个周期内取两个值，表示为高电平和低电平。
3. 三角波信号的产生在函数信号发生器上设置频率为100Hz，振幅为5V，将输出信号切换为三角波。
观察示波器上的波形，可以发现三角波信号在一个周期内从0变化到最大值，再变化到最小值，最后回到0。
数字信号实验报告
一、实验目的① 熟悉连续信号经过理想抽样前后的频谱变化关系，加深对时域抽样定理的理解。
② 熟悉时域离散系统的时域特性。
③ 利用卷积方法观察分析系统的时域特性。
④ 掌握序列傅里叶变换的计算机实验方法，利用序列的傅里叶变换对连续信号、离散信号及系统响应进行频域分析。
二、实验原理1、抽样定理2、傅里叶变换3、卷积定理（时域卷积，频域相乘）三、实验内容实验一、连续双边指数信号流程图%连续非周期信号产生 Dt=0.0005; t=-0.5:Dt:0.5;x=exp(-10*abs(t));%x(t)=exp(-10*t)的产生%Continuous-time Fourier TransformWmax=2*pi*200;%角频率W 最大值，即频谱函数自变量的范围 K=500;k=-K:1:K;W=k*Wmax/K;% W 为角频率取值数组 X=x*exp(-j*t'*W)*Dt;%连傅里叶变换定义开始 结束 产生信号x a (t)求连续时间非周期信号的傅氏变换X a (j Ω)分别绘制x a (t)，| X a (jf)|图形X=abs(X);% 取绝对值figure(1)%创建图形窗口，并返回句柄值subplot(2,1,1);plot(t,x,'b');grid;%将窗口分割成2行1列两个分窗口，在第1个分窗口绘制x的时域波形xlabel('t in sec.');ylabel('x(t)')%定义X轴与Y轴的标称含义title('Analog Signal')%定义图形名称subplot(2,1,2);plot(W/(2*pi),X,'b');%在第2个分窗口绘制x的频域波形X xlabel('Frequency in Hz');ylabel('X(jf)');grid;%定义X轴与Y轴的标称含义title('Continuous-time Fourier Transform')%定义图形名称%离散非周期信号产生fs=300;T=1/fs;t=-0.5:T:0.5;xn=exp(-10*abs(t));%Sample-signal Fourier TransformWmax=2*pi*600;K=500;k=-K:1:K;W=k*Wmax/K;% W为角频率取值数组Xj=xn*exp(-j*t'*W);%序列的傅里叶变换定义Xj=abs(Xj);% 取绝对值figure(2)%创建图形窗口，并返回句柄值subplot(2,1,1);stem(t,xn,'.');grid;%将窗口分割成2行1列两个分窗口，在第1个分窗口绘制xn的时域列xlabel('t in sec.');ylabel('x(t)')%定义X轴与Y轴的标称含义title('Sample Signal')%定义图形名称subplot(2,1,2);plot(W/(2*pi),Xj,'b');grid;%在第2个分窗口绘制x的频域波形Xjxlabel('Frequency in Hz');ylabel('X(jf)');%定义X轴与Y轴的标称含义title('Sample Fourier Transform')%定义图形名称-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.500.51t in sec.x (t )Analog Signal-200-150-100-5005010015020000.050.10.150.2Frequency in HzX (j f )Continuous-time Fourier Transform-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.40.500.51t in sec.x (t )Sample Signal-600-400-2002004006000204060Frequency in HzX (j f )Sample Fourier Transform实验二、抽样脉冲 流程图%连续非周期信号产生 Dt=0.0005; t=-3:Dt:3;x=exp(-t.^2);%x(t)=exp(-10*t)的产生%Continuous-time Fourier TransformWmax=2*pi*20;%角频率W 最大值，即频谱函数自变量的范围 K=500;k=-K:1:K;W=k*Wmax/K;% W 为角频率取值数组 X=x*exp(-j*t'*W)*Dt;%连傅里叶变换定义 X=abs(X);% 取绝对值figure(1)%创建图形窗口，并返回句柄值subplot(2,1,1);plot(t,x,'b');grid;%将窗口分割成2行1列两个分窗口，在第1个分窗口绘制x 的时域波形xlabel('t in sec.');ylabel('x(t)')%定义X 轴与Y 轴的标称含义 title('Analog Signal')%定义图形名称subplot(2,1,2);plot(W/(2*pi),X,'b');%在第2个分窗口绘制x 的频域波形X xlabel('Frequency in Hz');ylabel('X(jf)');grid;%定义X 轴与Y 轴的标称含义 title('Continuous-time Fourier Transform')%定义图形名称%离散非周期信号产生 fs=4; T=1/fs;开始结束对x a (t)抽样产生序列x(n) 求序列x(n)的傅氏变换X(e j ω)分别绘制x(n)，| X(e j2πfT )|图形确定抽样频率f s ,产生离散时间变量t=nTt=-3:T:3;xn=exp(-t.^2);%Sample-signal Fourier TransformWmax=2*pi*20;K=500;k=-K:1:K;W=k*Wmax/K;% W为角频率取值数组Xj=xn*exp(-j*t'*W);%序列的傅里叶变换定义Xj=abs(Xj);% 取绝对值figure(2)%创建图形窗口，并返回句柄值subplot(2,1,1);stem(t,xn,'.');grid;%将窗口分割成2行1列两个分窗口，在第1个分窗口绘制xn的时域列xlabel('t in sec.');ylabel('x(t)')%定义X轴与Y轴的标称含义title('Sample Signal')%定义图形名称subplot(2,1,2);plot(W/(2*pi),Xj,'b');grid;%在第2个分窗口绘制x的频域波形Xjxlabel('Frequency in Hz');ylabel('X(jf)');%定义X轴与Y轴的标称含义title('Sample Fourier Transform')%定义图形名称实验三、系统响应分析 流程图x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,2]; h=[1,1.5,1.5,1]; y=conv(x,h); n=0:12; Wmax=2*pi;K=100;k=0:K;w=k*Wmax/K; Y=y*(exp(-j*pi/50)).^(n'*k); figure(1);plot(w/pi,abs(Y));grid; title('Y 波形'); n=0:9; Wmax=2*pi;K=100;k=0:K;w=k*Wmax/K; X=x*(exp(-j*pi/50)).^(n'*k); figure(2);plot(w/pi,abs(X));grid; title('X 波形');开始结束 产生输入信号序列x(n)和单位冲激响应序列h(n) 用序列傅氏变换数值计算，求X(e j ωk )并绘制其图形 分别绘制y(n)，|Y(e j ωk )|图形用序列傅氏变换数值计算，求H(e j ωk ) 并绘制其图形求Y(e j ωk ) = X(e j ωk )×H(e j ωk )计算离散系统输出信号序列y(n) = x(n)*h(n) 用序列傅氏变换数值计算，求Y(e j ωk )绘制y(n)的Y(e j ωk )图形与Y(e j ωk ) = X(e j ωk )×H(e j ωk ) 的图形n=0:3;Wmax=2*pi;K=100;k=0:K;w=k*Wmax/K; H=h*(exp(-j*pi/50)).^(n'*k); figure(3);plot(w/pi,abs(H));grid;title('H波形');figure(4);plot(w/pi,abs(X).*abs(H));grid; title('X*H波形')四、思考题在分析理想抽样序列特性的实验中，采样频率不同时，相应理想抽样序列的傅里叶变换频谱的数字频率度量是否相同？她们所对应的模拟频率是否相同？为什么？答：fs为采样频率，f(HZ)为模拟频率，ω（rad）为数字频率。
数字通信实验报告 实验二
数字通信实验报告实验二一、实验目的本次数字通信实验二的主要目的是深入了解和掌握数字通信系统中的关键技术和性能指标，通过实际操作和数据分析，增强对数字通信原理的理解和应用能力。
二、实验原理1、数字信号的产生与传输数字信号是由离散的数值表示的信息，在本次实验中，我们通过特定的编码方式将模拟信号转换为数字信号，并通过传输信道进行传输。
2、信道编码与纠错为了提高数字信号在传输过程中的可靠性，采用了信道编码技术，如卷积码、循环冗余校验（CRC）等，以检测和纠正传输过程中可能产生的错误。
3、调制与解调调制是将数字信号转换为适合在信道中传输的形式，常见的调制方式有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始的数字信号。
三、实验设备与环境1、实验设备数字通信实验箱示波器信号发生器计算机及相关软件2、实验环境在实验室中，提供了稳定的电源和良好的电磁屏蔽环境，以确保实验结果的准确性和可靠性。
四、实验步骤1、数字信号产生与编码使用信号发生器产生模拟信号，如正弦波、方波等。
通过实验箱中的编码模块，将模拟信号转换为数字信号，并选择合适的编码方式，如 NRZ 编码、曼彻斯特编码等。
2、信道传输与干扰模拟将编码后的数字信号输入到传输信道模块，设置不同的信道参数，如信道衰减、噪声等，模拟实际传输环境中的干扰。
3、调制与解调选择合适的调制方式，如 PSK 调制，将数字信号调制到载波上。
在接收端，使用相应的解调模块对调制信号进行解调，恢复出原始的数字信号。
4、性能分析与评估使用示波器观察调制和解调前后的信号波形，对比分析其变化。
通过计算误码率、信噪比等性能指标，评估数字通信系统在不同条件下的性能。
五、实验结果与分析1、数字信号编码结果观察不同编码方式下的数字信号波形，分析其特点和优缺点。
例如，NRZ 编码简单但不具备自同步能力，曼彻斯特编码具有良好的自同步特性但编码效率较低。
2、信道传输对信号的影响在不同的信道衰减和噪声条件下，接收信号的幅度和波形发生了明显的变化。
实验1常见数字信号的产生和显示
信息工程学院实验报告课程名称：数字信号处理实验项目名称：实验1常见数字信号的产生与显示 实验时间：班级： 姓名： 学号：一、实验目的复习MATLAB 的使用方法和基本功能；熟悉单位冲激序列、单位阶跃序列、矩形序列和指数序列等常用序列的产生；掌握利用MATLAB 画图函数显示信号波形的方法。
二、实验设备与软件MATLAB 2008软件。
三、实验内容及结果分析3.1 分别给出模拟信号1()sin(10)2cos(20)x t t t ππ=+在采样周期T1=1/100s 和模拟信号42()sin(5000)2cos(10)x t t t ππ=+在采样周期T2=1/50 000s 下得到的离散时间信号，作出波形图。
指令语句如下：t=-20:20;x=sin(10*pi*t/100)+2*cos(20*pi*t/100); y=sin(5000*pi*t/50000)+2*cos(10.^4*pi*t/50000); close all ; subplot(1,2,1); stem(t,x); title('x1'); subplot(1,2,2); stem(t,y); title('x2');执行结果如图3-1所示：图3-13.2 作出实指数序列在a 分别等于 -0.5 和 -1.5时候的信号波形图。
指令语句如下：N=10; n=0:N-1; a=-0.5; b=-1.5; x=a.^n; y=b.^n; close all ; subplot(1,2,1); stem(n,x);title('a 为-0.5的实指数序列'); subplot(1,2,2); stem(n,y);title('a 为-1.5的实指数序列');执行结果如图3-2所示：x1x20510a 为-1.5的实指数序列图3-23.3 某正弦信号的幅值为1，初始初始相位为0，频率为10Hz ，作出其在0.5s 内的波形图；若在正弦信号上叠加范围在0~ 0.2之间的均匀分布的白噪声，试作出0.5s 内的新的波形图。
常见离散信号的MATLAB产生和图形显示实验报告
常见离散信号的MATLAB产⽣和图形显⽰实验报告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及实验内容１．单位抽样序列=01)(n δ 00≠=n nMATLAB 程序：%单位抽样序列t=-20:20; %产⽣⼀个-20到20的矩阵 x=zeros(1,41); %产⽣⼀个全为1的矩阵 x(21)=1; %x 的第21个元素为1 stem(t,x); %绘制x 的序列图 grid on; %画⽹格线 title('单位抽样序列') %加标题绘图：2.单位阶越序列01)(n u 00<≥n nMATLAB 程序： %单位阶越序列x=[zeros(1,20),ones(1,21)]; %产⽣⼀个前20个元素为0,后21个元素为1的数组 stem(t,x); %绘制x 的序列图 grid on; %画⽹格线title('单位阶越序列') %加标题绘图：3.正弦序列)/2sin()(?π+=Fs fn A n xMATLAB 程序： %正弦序列n=0:100; %产⽣⼀个0到100的矩阵 fai=pi/4; %相位赋值 A=2; %振幅赋值 f=1/50; %频率赋值Fs=1; %采样频率赋值 x=A*sin(2*pi*f*n/Fs+fai) ; %⽣成正弦序列x stem(n,x); %绘制x 的序列图 axis([0 50 -3 3]); %限定坐标轴范围 title('正弦序列'); %加标题绘图：4．复正弦序列jn)(=enx?MATLAB程序：%复正弦序列n=0:20;%产⽣⼀个0到20的矩阵x=exp(j*pi/20*n);%⽣成复正弦序列subplot(1,2,1),stem(n,real(x));%绘制x的实数部分title('复正弦序列实部');%加标题grid on; %画⽹格线subplot(1,2,2),stem(n,imag(x),'filled');%绘制x的虚部部分title('复正弦序列虚部');%加标题grid on%画⽹格线5．指数序列n)x=(naMATLAB程序：%指数序列n=0:10;%产⽣⼀个0到10的矩阵x=(0.6).^n;%⽣成⼀个底数为0.6的指数序列stem(n,x);%绘制x的序列图grid on%画⽹格线三．思考题1讨论复指数序列的性质(1)正交性，复指数序列⽤欧拉公式展开可得：e^jωn=cosωn+jsinωn其可表⽰⼀个余弦信号与⼀个正弦信号的叠加，这两个信号呈正交关系。
(完整版)数字信号处理实验二
y = filter(num,den,x,ic);
yt = a*y1 + b*y2;
d = y - yt;
subplot(3,1,1)
stem(n,y);
ylabel('振幅');
title('加权输入: a \cdot x_{1}[n] + b \cdot x_{2}[n]的输出');
subplot(3,1,2)
%扫频信号通过2.1系统：
clf;
n = 0:100;
s1 = cos(2*pi*0.05*n);
s2 = cos(2*pi*0.47*n);
a = pi/2/100;
b = 0;
arg = a*n.*n + b*n;
x = cos(arg);
M = input('滤波器所需的长度=');
num = ones(1,M);
三、实验器材及软件
1.微型计算机1台
2. MATLAB 7.0软件
四、实验原理
1.三点平滑滤波器是一个线性时不变的有限冲激响应系统，将输出延时一个抽样周期，可得到三点平滑滤波器的因果表达式，生成的滤波器表示为
归纳上式可得
此式表示了一个因果M点平滑FIR滤波器。
2.对线性离散时间系统，若y1[n]和y2[n]分别是输入序列x1[n]和x2[n]的响应，则输入
plot(n, y);
axis([0, 100, -2, 2]);
xlabel('时间序号 n'); ylabel('振幅');
数字信号的产生和基本运算
DSP实验报告实验名称：实验一数字信号的产生和基本运算1．实验要求(1) 常用数字信号序列的产生：熟悉Matlab 产生数字信号的基本命令，加深对数字信号概念的理解，并能够用Matlab 产生和绘制出一些常用离散信号序列。
请用Matlab 画出下列序列的波形（-10<n<10）:a) δ(n)b) 单位阶跃序列2 u(n-5)c) 矩形序列R(n)d) y(n)＝2sin(0.3πn)+ 0.5cos2(0.6πn)(2) 数字信号的基本运算：加、减、尺度（乘除）和移位是数字信号处理中最基本的算术运算，将上述基本序列进行这些基本运算，得到多个序列构成的组合序列。
请用您的计算机声卡采用一段您自己的声音x(n)，长度为45秒，单声道，取样频率44.1kHz，16bit/样值，然后与给定的一段背景音乐y(n) 按下式叠加为一个声音信号z(n)：=+z n x n y n()0.7()0.3要求：a)在同一个Figure 中,画出采集声音x(n)、背景音乐y(n)和混音z(n) 的时域波形；b)保存混音文件z(n) （wav 格式）；c)提交实验报告时，请把声音文件转换为mp3 格式，图像转换为JPEG 格式，以节省存储空间。
2. 程序分析第一部分：1、δ(n)函数实现% create impulse functionfunction[x,n]=impseq(n0,n1,n2)%This function should be used to create a impseq array%It return 1 at n0 ,and return 0 at other place%You should set the arguments as: n1<n0<n2if((n0<n1)|(n0>n2)|(n1>n2))error('Arguments must satisfy n1<=n0<=n2')endn=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];2、阶跃函数u（n）的实现%create u(n)function [x,n]=stepseq(n0,n1,n2)%This function should be used to create a u(n) array%It return 1 when n>=n0 ,and return 0 at other place%You should set the arguments as: n1<n0<n2if((n0<n1)|(n0>n2)|(n1>n2))error('Arguments must satisfy n1<=n0<=n2')endn=[n1:n2];x=[(n-n0)>=0];3, 窗函数R(n)的实现%create R(n)function [y,n]=R(n1,left,right,n2)%This function should be used to create a R(n) array%It return 1 when left<=n<right ,and return 0 at other place %You should set the arguments as: n1<=left<=right<=n2if(n1>left||left>right||right>n2)error('Arguments must satisfy ns<=left<=right<=nf') endn=[n1:n2];y=[n>=left]-[n>=right];4、程序主代码cleary1=impseq(0,-10,10);y2=stepseq(5,-10,10)*2;y3=R(-10,-5,5,10);n=-10:1:10;temp=-10:0.1:10;y4=2*sin(0.3*pi*n)+0.25+0.25*cos(1.2*pi*n);y5=2*sin(0.3*pi*temp)+0.25+0.25*cos(1.2*pi*temp); subplot(2,2,1),stem(n,y1,'r','s'),title('δ(n)');subplot(2,2,2),stem(n,y2,'g','*'),title('u(n)');subplot(2,2,3),stem(n,y3,'c','o'),title('R(n)');subplot(2,2,4),stem(n,y4,'m','x'),hold on,plot(temp,y5,':'),title('2sin(0.3pi*n)+0.5cos2(0.6pi*n)');5、运行结果第二部分：1、各个函数求和cleary1=impseq(0,-10,10);y2=stepseq(5,-10,10)*2;y3=R(-10,-5,5,10);n=-10:1:10;y4=2*sin(0.3*pi*n)+0.5*cos(0.6*pi*n);z1=y1+y2;z2=y3+y4;z3=y1*2;subplot(3,1,1),stem(n,z1,'r','s'),title('δ(n)+2u(n-5)');subplot(3,1,2),stem(n,z2,'m','*'),title('2sin(0.3pi*n)+0.5cos(0.6pi*n)+R(n)');subplot(3,1,3),stem(n,z3,'c','x'),title('2*δ(n) ');运行结果2、音频处理clear[record,fs]=audioread('C:\Users\LYiFan\Desktop\record.mp3'); [background,fs]=audioread('C:\Users\LYiFan\Desktop\background.mp3'); x=record((fs*0+1:fs*45),:);%录音y=background((fs*0+1:fs*45),:);z=0.7*x+0.3*y;subplot(3,1,1),plot(x),title('record');subplot(3,1,2),plot(y),title('background');subplot(3,1,3),plot(z),title('music');audiowrite('C:\Users\LYiFan\Desktop\music.wav',z,fs);运行结果3. 总结新版本的matlab不能用wavread和wavwrite，要改成audioread和audiowrite。
数字信号 实验报告
数字信号处理实验报告班级：测控07-7姓名：耿雪宁学号：0705010726实验一 应用FFT 对信号进行频谱分析一、实验目的1、在理论学习基础上，通过本次实验加深对快速傅里叶变换的理解，熟悉FFT 算法及其程序的编写。
2、熟悉应用FFT 对典型信号进行频谱分析的方法。
3、了解应用FFT 进行信号频谱分析过程中可能出现的问题，以便在实际中正确应用FFT 。
二、实验原理略。
三、实验现象 1、t t t x ππ8cos 54sin 2)(+=采样点数分别是40和50的时域图及信号的频谱图2、t t t x ππcos 32.0sin 21)(++-=采样点数分别是100和80的时域图及信号的频谱图四、思考题1、在观察频谱泄漏的实验中，信号含有哪两个频率，它们分别是什么？选择采样周期为0.01s ，是否满足采样定理要求，为什么？2、在观察频谱泄漏的实验中，说明哪一种情况产生了频谱泄漏现象？为什么？并说明离散傅里叶变换、离散时间傅里叶变换和连续信号傅里叶变换间的关系。
答：1、第一个信号中含有π4和π8两个频率；第二个信号中含有π.20和π两个频率。
选择采样周期为0.01s 均满足采样定理的要求，因为采样定理要求f f h s 2≥（f h 为信号中的最高频率分量），而我们所分析的两个信号的最高频率分别为π8和π，因为采样周期为0.01s 时的f s 为100，所以满足要求。
2、当采样信号突然截断时频域上就会产生频谱泄漏。
因为突然截断相当于在信号上加了一个矩形窗，而矩形窗是有限长的，所以与信号做卷积时就会有泄漏了。
连续信号傅里叶变换在时域进行抽样后得到离散时间傅里叶变换，离散时间傅里叶变换在频域进行抽样就得到离散傅里叶变换。
实验二 IIR 数字滤波器设计一、实验目的1、了解两种工程上常用的变换方法：脉冲响应不变法和双线性变换法。
2、掌握双线性变换法设计IIR 滤波器的原理及具体设计方法，熟悉用双线性变换法设计低通IIR 数字滤波器的程序。
数字信号处理实验常用信号产生
实验1 常用信号产生实验目的：学习用MATLAB编程产生各种常见信号。
实验内容：1、矩阵操作：输入矩阵：x=[1 2 3 4;5 4 3 2;3 4 5 6;7 6 5 4] 引用 x的第二、三行；引用 x的第三、四列；求矩阵的转置；求矩阵的逆；2、单位脉冲序列：产生δ（n）函数；产生δ（n-3）函数；3、产生阶跃序列：产生U（n）序列；产生U（n-n0）序列；4、产生指数序列：x(n)=0.5n⎪⎭⎫⎝⎛4 35、产生正弦序列：x=2sin(2π*n/12+π/6)6、产生取样函数：7、产生白噪声：产生[0，1]上均匀分布的随机信号：产生均值为0，方差为1的高斯随机信号：8、生成一个幅度按指数衰减的正弦信号：x(t)=Asin(w0t+phi).*exp(-a*t)9、产生三角波：实验要求：打印出程序、图形及运行结果，并分析实验结果。
常用信号产生基本矩阵操作：输入矩阵：x=[1 2 3 4;5 4 3 2;3 4 5 6;7 6 5 4]引用 x的第二、三行：x([2 3],:)引用 x的第三、四列：x(:,[3 4])求矩阵的转置：x'求矩阵的逆：y=inv(x)单位脉冲序列：产生δ（n）函数：n=-10:10;x=[zeros(1,10),1,zeros(1,10)]; stem(n,x)产生δ（n-3）函数：n=-10:10;x=[zeros(1,13),1,zeros(1,7)]; stem(n,x)产生阶跃序列：产生U（n）序列：n=-5:10;x=[zeros(1,5),ones(1,11)];stem(n,x)产生U（n-n0）序列：n=-2:30;x=[zeros(1,7),ones(1,26)]; stem(n,x)产生指数序列：x(n)=0.5n⎪⎭⎫⎝⎛4 3n=-10:10;x=0.5*(3/4).^n;stem(n,x)产生正弦序列：x=2sin(2π*n/12+π/6)n=-10:10;x=2*sin((2*pi/12)*n+pi/6);stem(n,x)产生取样函数：t=-10:1/500:10;x=sinc(t/pi);plot(t,x)产生白噪声：产生[0，1]上均匀分布的随机信号：t=0:0.01:1;plot(t,rand(1,length(t)))产生均值为0，方差为1的高斯随机信号：t=0:0.01:1;plot(t,randn(1,length(t)));生成一个幅度按指数衰减的正弦信号：x(t)=Asin(w0t+phi).*exp(-a*t) A=5;f0=4;phi=0;w0=2*pi*f0;a=6;t=0:0.01:1;x=A*sin(w0*t+phi).*exp(-a*t);plot(t,x)产生三角波：t=-3:0.01:3;plot(t,tripuls(t,2,0));axis([-2,4,0,2])t=-3:0.01:3;plot(t,tripuls(t,2,0));plot(t,tripuls(t-5/2,1,-1));axis([-2,4,0,2])t=-3:0.01:3;plot(t,tripuls(t,2,0));hold on;plot(t,tripuls(t-5/2,1,-1));hold off;axis([-2,4,0,2])matlab下绘图的简单示例示例一（用plot同时绘制两条曲线）x=0:0.01:2*piplot(x,sin(x),'green')hold onplot(x,sin(2*x),'red')示例二（用stem绘制多个序列）n=0:50;A=444.128;a=50*sqrt(2.0)*pi;T=0.001;w0=50*sqrt(2.0)*pi;x=444.128*exp(-a*n*T).*sin(w0*n*T); X=fft(x);% Draw x,abs(X),angle(X)hold onstem(x)stem(abs(X),'fill','r-.')stem(angle(X),'fill','g-.')示例三（从复平面看幅频特性）th = (0:127)/128*2*pi;x = cos(th);y = sin(th);f = abs(fft(ones(10,1),128));stem3(x,y,f','d','fill')view([-65 30])xlabel('Real')ylabel('Imaginary')zlabel('Amplitude')title('Magnitude Frequency Response') rotate3d on。
常用信号分类与观察实验报告
常用信号分类与观察实验报告
1. 嘿，朋友们！来看看数字信号呀，就像手机信号一样常见呢！比如说你打电话的时候，那清晰的声音传输不就是数字信号在起作用嘛！数字信号干脆利落，只有两种状态，不是 0 就是 1，多简单直接呀！在观察实验中，我们可以清楚地看到它稳定又可靠，像个忠诚的小伙伴一样！
2. 哇塞，还有模拟信号呢！这不就像那老式的磁带播放的音乐嘛！比如说你听以前的卡带机，那种有点沙沙的声音就是模拟信号啦。
模拟信号就像河流一样，是连续变化的呢。
在实验里，观察它的时候还真觉得有点神奇呀！
3. 哈哈，接着说说光信号吧！那简直就是一道闪电呀！就像灯光照亮黑暗的地方一样。
比如光通信中，光信号快速地传递信息，多厉害！观察它在实验中的表现，真让人惊叹不已！
4. 电信号可不能落下呀！这就像身体里的神经传导一样重要呢！想想家里的电线吧，那电流传输不就是电信号嘛。
在做相关实验的时候，能感受到它强大的力量呢，这可真不是开玩笑的！
5. 音频信号也是很特别的哟！就好像美妙的歌声环绕在你耳边一样。
像我们听音乐的时候，那动人的旋律就是音频信号带来的呀。
观察它的实验会让你沉浸在音乐的世界里哦！
6. 图像信号呢，不就和我们看到的美丽图片一样嘛！比如我们看照片或者电视画面，那都是图像信号的呈现呀。
在关于它的实验里，可以清楚地看到图像是如何一点点呈现出来的，太有意思啦！
7. 最后说说射频信号吧，这可像那无处不在的电波呢！像广播信号就是射频信号呀。
观察它在实验中的变化，真让人觉得科技的力量好牛呀！
我觉得呀，这些常用信号都各有各的奇妙之处，真是让人大开眼界，值得我们好好去研究和了解呢！。
信号产生实验报告(仅供参考)
通信原理多种信号的产生实验实验目的：1.了解多种时钟信号的产生方法2.掌握用数字电路产生伪随机序列码的实现方法3.了解PCM编码中的收、发帧同步信号的产生过程实验设备及仪器名称：1.双踪示波器实验原理：帧同步信号识别、提取与分析：由于数字通信系统传输的是一个接一个按节拍传送的数字信号单元,即码元,因而在接收端必须按与发送端相同的节拍进行接收,否则,会因收发节拍不一致而导致接收性能变差。
此外,为了表述消息的内容,基带信号都是按消息内容进行编组的,因此,编组的规律在收发之间也必须一致。
在数字通信中,称节拍一致为"位同步",称编组一致为"帧同步".在时分复用通信体统中,为了正确地传输信息,必须在信息码流中插入一定数量的帧同步码,它可以是一组特定的码组,也可以是特定宽度的脉冲,可以集中插入,也可以分散插入。
若信息数据中含有与帧同步码完全相同的码元序列,则系统将进入错误的同步维持状态,由于在这里是连续传输以24位为周期的周期信号,所以此状态将维持下去。
但在实际的信息传输中不会连续传输这种周期信号,因此连续几帧都输出假识别信号的概率极小,所以这种错误的同步维持状态存在的时间是短暂的。
伪随机码：多种数字信号产生及形成实验：TP101、TP102、TP103帧同步信号识别、提取与分析实验：TP103、TP104伪随机码、特殊码观察测量分析实验：TP107、TP108简易正弦波信号产生及用途实验：TP105、TP106实验方案：接好电源，打开开关K2、K3、K100，对应的发光管D6、D7、D1亮，电路加电工作，测量各点波形：TP101、TP301、TP102、TP103、TP104：K102的1、2脚送入信号，分别测试观察波形并记录。
TP105: K102的1、2脚送入2KHz方波，观察并记录；2、3脚送入1KHz方形，观察并记录。
TP106: K102的1、2脚送入2KHz简易正弦波形，观察并记录；2、3脚送入1KHz简易正弦波形，观察并记录。
matlab 及数字信号实验报告
matlab 及数字信号实验报告
《利用Matlab进行数字信号实验报告》
数字信号处理是一门重要的工程学科，它涉及到数字信号的获取、处理和分析。
Matlab作为一种强大的工程计算软件，被广泛应用于数字信号处理领域。
本实
验报告将利用Matlab进行数字信号处理实验，以展示其在数字信号处理中的应用。
实验一：数字信号的获取与显示
首先，我们将使用Matlab编写程序，通过声卡获取外部声音信号，并将其显示在Matlab的图形界面上。
这个实验可以帮助我们了解如何使用Matlab进行信
号的采集和显示，为后续实验做好准备。
实验二：数字信号的滤波处理
接下来，我们将利用Matlab对获取的声音信号进行滤波处理。
我们将设计一个数字滤波器，对声音信号进行去噪处理，以提高信号的质量和清晰度。
通过这
个实验，我们可以学习到如何在Matlab中设计和应用数字滤波器，以及滤波处理对信号质量的影响。
实验三：数字信号的频谱分析
最后，我们将对处理后的声音信号进行频谱分析。
通过Matlab的频谱分析工具，我们可以了解信号的频率成分和能量分布情况，从而更好地理解信号的特性和
结构。
这个实验将帮助我们掌握如何使用Matlab进行数字信号的频谱分析，为进一步的信号处理和分析奠定基础。
通过以上实验，我们可以深入了解Matlab在数字信号处理中的应用，掌握信号采集、滤波处理和频谱分析等基本技能。
同时，我们也可以通过实验结果对数
字信号处理的理论知识进行验证和实践，加深对数字信号处理原理的理解。
希望本实验报告能够对数字信号处理领域的学习和研究有所帮助。
实验一 常见数字信号的产生、显示与序列卷积
实验一常见数字信号的产生、显示与序列卷积一实验目的1 学习MATLAB的使用方法及基本功能2 熟悉单位采样序列、单位阶跃序列和指数序列等常用序列的产生3 掌握利用MATLAB画图函数显示信号波形的方法4 掌握序列卷积原理及学会用MATLAB实现二实验设备及环境Windows操作系统下安装了MATLAB7.X的计算机一台三实验内容及步骤1 产生实指数序列)(x n=实指数的长度为10。
（提示：n(n5.0)uMATLAB中a.^n表示a n）。
2 产生信号处理中的sinc函数（要求图形中有200个点sinc(t)=sin(t)/t）。
3 已知x(n)={1,2,3,4,5},h(n)={6,2,3,6,4,2},计算x(n)与h(n)的卷积。
（n 从0开始）。
四思考与练习1若要产生实指数序列为)(n=,观察序列值及图形变化。
x n(n2)u2 若3中的卷积运算中，n是从n=-2开始，结果会有何变化？五实验要求1 独立完成实验2 交出包含源程序的实验报告附例题：【例1-1】 产生单位采样序列⎩⎨⎧≠==0001n n n ）（σ 在MATLAB 中，函数zeros （1，N ）产生一个N 个零的行向量，利用它可以实现在有限区间上的单位采样序列。
按照前面所述的方法，将下列指令编辑到“exlimp.m ”文件中。
%exlimp .m 利用zeros （1，N ）产生单位采样序列n = 0:49; 定义横轴坐标x = zeros (1,50); matlab 中数组下标从1开始x (1) =1;close all;stem (n,x); 绘制离散序列数据title (‘单位采样信号序列’)文件编辑后保存，然后单击“Run ”图标，运行“exlimp.m ”。
思考与练习1 将例1-1 程序中的 n=0:49改为n=1:50,观察现象。
2 采用help 指令了解画图语句stem 的功能，并通过程序进行学习和验证。
信号产生实验实验报告
信号产生实验实验报告信号产生实验实验报告引言：在现代科学技术的发展中，信号产生是一项十分重要的实验。
无论是通信领域、电子工程还是生物医学等领域，信号产生都扮演着至关重要的角色。
本实验旨在通过实际操作，探索信号产生的原理和方法，以及对信号的性质和特点进行分析和研究。
一、实验目的本实验的主要目的是掌握信号产生的基本原理和方法，了解信号的性质和特点，并能够运用所学知识进行实际应用。
二、实验器材和原材料1. 信号发生器2. 示波器3. 电阻、电容、电感等元件4. 电源5. 连接线等三、实验步骤1. 准备工作：检查实验器材的正常工作状态，确保实验环境安全。
2. 连接信号发生器和示波器：使用连接线将信号发生器和示波器连接起来，确保信号的输出能够被示波器正确地接收和显示。
3. 选择信号类型：在信号发生器上选择所需的信号类型，如正弦波、方波、三角波等。
4. 调节信号参数：通过调节信号发生器上的频率、幅度等参数，改变信号的特性，观察示波器上信号的变化。
5. 添加电阻、电容等元件：通过在信号发生器和示波器之间添加电阻、电容等元件，改变信号的波形，观察信号的变化。
6. 记录观察结果：根据实验过程中的观察结果，记录信号的特性和变化规律，分析信号产生的原理和机制。
四、实验结果和分析通过实验观察和记录，我们发现信号的产生与频率、幅度、波形等参数密切相关。
当我们改变信号发生器上的频率时，示波器上的信号波形也会相应地发生变化。
当频率较低时，信号呈现出较为缓慢的变化，而当频率较高时，信号则呈现出较为快速的变化。
此外，当我们改变信号发生器上的幅度时，示波器上的信号振幅也会相应地发生变化。
通过添加电阻、电容等元件，我们还可以改变信号的波形，例如将正弦波转换为方波或三角波。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了信号产生的原理和方法，掌握了信号的性质和特点。
信号产生在现代科学技术中具有广泛的应用，例如在通信领域中，信号的产生和传输是实现信息交流的基础；在电子工程中，信号的产生和处理是实现电路功能的关键；在生物医学领域中，信号的产生和检测是实现生物信号分析和诊断的重要手段。
数字传输实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解数字传输系统的基本原理和组成；2. 掌握数字调制和解调的基本方法；3. 学习数字信号在信道中传输的特性；4. 评估数字传输系统的性能，包括误码率等指标。
二、实验原理数字传输系统是将数字信号通过信道传输的过程。
实验中，我们将模拟数字信号的产生、调制、传输和解调过程，以验证数字传输系统的基本原理。
1. 数字信号的产生：通过数字信号发生器产生数字序列，作为输入信号；2. 数字调制：将数字序列映射为模拟信号，以便在信道中传输；3. 传输：将模拟信号通过信道传输，信道可能引入噪声和干扰；4. 数字解调：将接收到的模拟信号恢复为数字序列；5. 性能评估：计算误码率等指标，评估数字传输系统的性能。
三、实验设备1. 数字信号发生器；2. 数字调制器；3. 信道模拟器；4. 数字解调器；5. 计算机及相应软件。
四、实验步骤1. 准备工作：设置实验参数，如采样频率、码元速率等；2. 数字信号产生：使用数字信号发生器产生数字序列；3. 数字调制：将数字序列映射为模拟信号，进行调制；4. 信道传输：通过信道模拟器模拟信道传输过程，引入噪声和干扰；5. 数字解调：对接收到的模拟信号进行解调，恢复数字序列；6. 性能评估：计算误码率等指标，评估数字传输系统性能。
五、实验结果与分析1. 数字信号产生：实验中产生的数字序列满足实验要求；2. 数字调制：调制后的模拟信号满足实验要求；3. 信道传输：信道模拟器引入的噪声和干扰符合实验预期；4. 数字解调：解调后的数字序列与原始数字序列基本一致；5. 性能评估：误码率等指标满足实验要求。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了数字传输系统的基本原理和组成，了解了数字调制和解调的基本方法，学会了数字信号在信道中传输的特性。
同时，我们评估了数字传输系统的性能，为实际应用提供了参考。
在实验过程中，我们发现以下几点：1. 采样频率的选择对数字信号产生和传输至关重要；2. 数字调制和解调方法的选择对误码率有较大影响；3. 信道模拟器的噪声和干扰设置对实验结果有较大影响。
数字信号的实验报告总结
一、实验背景数字信号处理是现代通信、电子技术、计算机科学等领域的重要基础。
随着科技的不断发展，数字信号处理技术已经广泛应用于各个领域。
为了更好地理解和掌握数字信号处理技术，我们进行了数字信号实验，通过实验加深对数字信号处理理论知识的理解和实际应用。
二、实验目的1. 理解数字信号与模拟信号的区别，掌握数字信号的基本特性。
2. 掌握数字信号的采样、量化、编码等基本过程。
3. 熟悉数字信号处理的基本方法，如滤波、变换等。
4. 提高动手实践能力，培养创新意识。
三、实验内容1. 数字信号的产生与观察首先，我们通过实验软件生成了一些基本的数字信号，如正弦波、方波、三角波等。
然后，观察这些信号在时域和频域上的特性，并与模拟信号进行对比。
2. 数字信号的采样与量化根据奈奎斯特采样定理，我们选取合适的采样频率对模拟信号进行采样。
在实验中，我们设置了不同的采样频率，观察信号在时域和频域上的变化，验证采样定理的正确性。
同时，我们还对采样信号进行了量化，观察量化误差对信号的影响。
3. 数字信号的编码与解码为了便于信号的传输和存储，我们对数字信号进行了编码。
在实验中，我们采用了两种编码方式：脉冲编码调制（PCM）和非归一化脉冲编码调制（A律PCM）。
然后，我们对编码后的信号进行解码，观察解码后的信号是否与原始信号一致。
4. 数字信号的滤波与变换数字滤波是数字信号处理中的重要环节。
在实验中，我们分别实现了低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波。
通过对滤波前后信号的观察，我们了解了滤波器的作用和性能。
此外，我们还进行了离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）实验，掌握了信号在频域上的特性。
5. 实际应用案例分析为了更好地理解数字信号处理在实际中的应用，我们选取了两个实际案例进行分析。
第一个案例是数字音频处理，通过实验软件对音频信号进行滤波、压缩等处理。
第二个案例是数字图像处理，通过实验软件对图像进行边缘检测、图像增强等处理。
实验2 常见数字信号的产生与显示
实验2 常见数字信号的产生与显示1.实验目的复习MATLAB的使用方法和基本功能；熟悉单位冲激序列、单位阶跃序列、矩形序列和指数序列等常用序列的产生；掌握利用MATLAB画图函数显示信号波形的方法。
2.实例分析2.1 常用离散序列的产生和图形显示例1.1产生单位冲激序列10 ()00nnnδ=⎧=⎨≠⎩在MATLAB中，函数zeros(1,N)产生一个N个零的行向量，利用它可以实现在有限区间上的单位冲激序列。
按照之前学习过的MATLAB编程方法，将下列指令编辑到“exlimp.m”文件中。
% exe1imp.m 利用zeros(1,N)产生单位冲激序列clear;%清除空间变量clc;%清除屏幕n=-49:49; %定义横坐标轴x=zeros(1,99); %MATLAB中数组下标从1开始x(50)=1;close all;%关闭所有窗口stem(n,x); %绘制离散序列数据title('单位冲激序列');运行“exe1imp.m”文件将产生如图1-1所示的序列。
例1.2产生单位阶跃序列10 ()00nu nn≥⎧=⎨<⎩在MATLAB中，函数ones(1,N)产生一个N个1的行向量，利用它可以实现在有限区间上的单位阶跃序列。
同样，将下列指令编辑到“exe1step.m”文件中。
% exe1step.m 利用ones(1,N)产生单位阶跃序列n=-49:49; %定义横坐标x=ones(1,99); % MATLAB中数组下标从1开始x(1:49)=0;close all;stem(n,x); %绘制离散序列数据title('单位阶跃信号序列');运行“exe1step.m”文件将产生如图1-2所示的序列。
图2-1 单位冲激序列图2-2 单位阶跃序列例1.3产生矩形序列101 ()Nn NR nelse≤≤-⎧=⎨⎩在MATLAB 中，符号函数sign(x)在x 大于0时其值为1；在x 等于0时其值为0；在x 小于0时其值为-1。
实验1常见数字信号的产生与显示
信息工程学院实验报告课程名称：数字信号处理实验项目名称：实验1常见数字信号的产生与显示 实验时间：班级： 姓名： 学号：一、实验目的复习MATLAB 的使用方法和基本功能；熟悉单位冲激序列、单位阶跃序列、矩形序列和指数序列等常用序列的产生；掌握利用MATLAB 画图函数显示信号波形的方法。
二、实验设备与软件MATLAB 2008软件。
三、实验内容及结果分析3.1 分别给出模拟信号1()sin(10)2cos(20)x t t t ππ=+在采样周期T1=1/100s 和模拟信号42()sin(5000)2cos(10)x t t t ππ=+在采样周期T2=1/50 000s 下得到的离散时间信号，作出波形图。
指令语句如下：t=-20:20;x=sin(10*pi*t/100)+2*cos(20*pi*t/100);y=sin(5000*pi*t/50000)+2*cos(10.^4*pi*t/50000); close all ; subplot(1,2,1); stem(t,x); title('x1'); subplot(1,2,2); stem(t,y); title('x2');执行结果如图3-1所示：图3-13.2 作出实指数序列在a 分别等于 -0.5 和 -1.5时候的信号波形图。
指令语句如下：N=10; n=0:N-1; a=-0.5; b=-1.5; x=a.^n; y=b.^n; close all ; subplot(1,2,1); stem(n,x);title('a 为-0.5的实指数序列'); subplot(1,2,2); stem(n,y);title('a 为-1.5的实指数序列');执行结果如图3-2所示：x1x20510a 为-1.5的实指数序列图3-23.3 某正弦信号的幅值为1，初始初始相位为0，频率为10Hz ，作出其在0.5s 内的波形图；若在正弦信号上叠加范围在0~ 0.2之间的均匀分布的白噪声，试作出0.5s 内的新的波形图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验2 常见数字信号的产生与显示
1.实验目的
复习MATLAB的使用方法和基本功能；熟悉单位冲激序列、单位阶跃序列、矩形序列和指数序列等常用序列的产生；掌握利用MATLAB画图函数显示信号波形的方法。
2.实例分析
2.1 常用离散序列的产生和图形显示
例1.1产生单位冲激序列
10 ()
00
n
n
n
δ
=
⎧
=⎨
≠
⎩
在MATLAB中，函数zeros(1,N)产生一个N个零的行向量，利用它可以实现在有限区间上的单位冲激序列。
按照之前学习过的MATLAB编程方法，将下列指令编辑到“exlimp.m”文件中。
% exe1imp.m 利用zeros(1,N)产生单位冲激序列
clear;%清除空间变量
clc;%清除屏幕
n=-49:49; %定义横坐标轴
x=zeros(1,99); %MATLAB中数组下标从1开始
x(50)=1;
close all;%关闭所有窗口
stem(n,x); %绘制离散序列数据
title('单位冲激序列');
运行“exe1imp.m”文件将产生如图1-1所示的序列。
例1.2产生单位阶跃序列
10 ()
00
n
u n
n
≥
⎧
=⎨
<
⎩
在MATLAB中，函数ones(1,N)产生一个N个1的行向量，利用它可以实现在有限区间上的单位阶跃序列。
同样，将下列指令编辑到“exe1step.m”文件中。
% exe1step.m 利用ones(1,N)产生单位阶跃序列
n=-49:49; %定义横坐标
x=ones(1,99); % MATLAB中数组下标从1开始
x(1:49)=0;
close all;
stem(n,x); %绘制离散序列数据
title('单位阶跃信号序列');
运行“exe1step.m”文件将产生如图1-2所示的序列。
图2-1 单位冲激序列
图2-2 单位阶跃序列
例1.3产生矩形序列
101 ()
N
n N
R n
else
≤≤-
⎧
=⎨
⎩
在MATLAB 中，符号函数sign(x)在x 大于0时其值为1；在x 等于0时其值为0；在x 小于0时其值为-1。
利用它可以实现窗长度为N 的矩形序列。
将下列指令编辑到 “exe1rectang.m ” 文件中。
% exe1rectang.m 利用sign(x)产生矩形序列
N=10;
n=0:30;%定义横坐标
x=sign(sign(N-1-n)+1); % MATLAB 中数组下标从1开始
n=-10:30;
x=[zeros(1,10),x];
close all ;
stem(n,x); %绘制离散序列数据
title('矩形序列');
运行“exe1rectang.m ” 文件将产生如图1-3所示的序列。
图2-3 矩形序列
例1.4 产生实指数序列 ()()
0n x n a u n n =≤<∞ 在MATLAB 中，可以用运算符 “.^”，即点乘方实现实指数序列。
将下列指令编辑到 “exe1relexp.m ” 文件中。
作出实指数序列在a 分别等于 -0.5 和 -1.5时候的信号波形图
% exe1realexp.m 利用运算符 “.^” 产生实指数序列
N=10;
n=0:N-1;
a=0.5; b=2;
x=a.^n;
y=b.^n;
close all ;
subplot(1,2,1);
stem(n,x);
subplot(1,2,2);
stem(n,y);
运行“exe1realexp.m ” 文件将产生如图1-4所示的序列。
图2-4 实指数序列
例1.5 产生正弦和余弦序列
()sin()x n A n n ω=-∞≤<∞， ()cos()y n A n n ω=-∞≤<∞
将下列指令编辑到 “exe1sincos.m ” 文件中。
N=50;
A=1;
f=50;
fs=1000;
n=0:N-1;
x=A*sin(2*pi*f*n/fs);
y=A*cos(2*pi*f*n/fs);
close all ;
subplot(1,2,1);
stem(n,x);
subplot(1,2,2);
stem(n,y);
运行“exe1sincos.m ” 文件将产生如图1-5所示的序列。
图2-5 正弦和余弦序列
例1.6 产生复指数序列
()cos()sin()j n x n e n j n ωωω==+
复指数序列也称为复正弦序列，由余弦序列做实部，正弦序列做虚部构成。
在MATLAB 中，函数exp(x)为指数函数，real(x)取x 的实部，imag(x)取x 的虚部，abs(x)求x 的模值，angel(x)求x 的幅角。
将下列指令编辑到 “exe1exp.m ” 文件中。
N=50;
n=0:N-1;
x=exp(j*pi*n/6);
x_real=real(x);
x_imag=imag(x);
x_magnitute=abs(x);
x_phase=angle(x)*180/pi;
subplot(2,2,1);
stem(n,x_real);
xlabel('x-real');
subplot(2,2,2);
stem(n,x_imag);
xlabel('x-imag');
subplot(2,2,3);
stem(n,x_magnitute);
xlabel('x-magnitute');
subplot(2,2,4);
stem(n,x_phase);
xlabel('x-phase');
运行“exe1exp.m ” 文件将产生如图1-6所示的序列。
图2-6 复指数序列
2.2 常用信号的产生和显示
例1.7产生均匀分布的白噪声信号
在MATLAB中，函数rand(x)产生均匀分布的随机数，利用它可以实现在有限区间上的白噪声信号。
将下列指令编辑到“exe1noise.m”文件中。
clear
N=500;
x=rand(1,N);
close all;
subplot(1,2,1);
plot(x);
grid on;
subplot(1,2,2);
hist(x);
grid on;
运行“exe1noise.m”文件将产生如图1-7所示的图形显示。
图2-7 白噪声信号
例1.8 产生信号处理中的sinc(t)函数。
已知()()sinc t sin t /t ππ=，将下列指令编辑到 “exe1sinc.m ” 文件中。
clear
N=200;
step=4*pi/N;
t=-2*pi:step:2*pi;
y=sinc(t);
close all ;
plot(t,y,'LineWidth',2);
axis([-8 8 -0.3 1.1])
grid on ;
运行“exe1sinc.m ” 文件将产生如图1-8所示的图形显示。
图2-8 sinc 函数曲线
3. 实验内容
3.1 分别给出模拟信号1()sin(10)2cos(20)x t t t ππ=+在采样周期T1=1/100s 和模拟信号42()sin(5000)2cos(10)x t t t ππ=+在采样周期T2=1/50 000s 下得到的离散时间信号，作出波形图。
3.2 作出实指数序列在a 分别等于 -0.5 和 -1.5时候的信号波形图。
3.3 某正弦信号的幅值为1，初始初始相位为0，频率为10Hz ，作出其在0.5s 内的波形图；若在正弦信号上叠加范围在0~ 0.2之间的均匀分布的白噪声，试作出0.5s 内的新的波形图。
3.4 试用另一种方法产生例1.3中的矩形信号。
4. 思考题
如何绘制()sin t/2/t ππ和()sin 2t /t ππ波形，试说明方法原理。