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1、MATLAB在信号处理中的应用14.1信号及其表示4.1.1连续时间信号的表示连续时间信号:时间变化连续。如y=x(t)离散时间信号(序列):时间离散,如x(nT)=x(t)
2、t=nT.4.1.2工具箱中的信号产生函数函数名功能函数名功能sawtooth产生锯齿波或三角波信号pulstran产生冲激串square产生方波信号rectpule产生非周期的方波信号sinc产生sinc函数波形tripuls产生非周期的三角波信号chirp产生调频余弦信号diric产生Dirichlet或周期sinc函数gauspuls产生
3、高斯正弦脉冲信号gmonopuls产生高斯单脉冲信号vco电压控制振荡器2例:产生f=50Hz的锯齿波、三角波Fs=10000;%采样频率t=0:1/Fs:0.1;%采样间隔1/Fsf=50;%50Hzx1=sawtooth(2*pi*50*t,0);x2=sawtooth(2*pi*50*t,1);x3=sawtooth(2*pi*50*t,0.5);subplot(311);plot(t,x1);subplot(312);plot(t,x2);subplot(313);plot(t,x3)1、sawtooth函数
4、产生锯齿波或三角波用法:x=sawtooth(t)将产生周期为2π的锯齿波。以0~2π这个周期内为例,当t=0时,x=-1,当t=2π时,x=1。x=sawtooth(t,width)width是0到1之间的标量。在0到2π×width区间内,x的值从-1线性变化到1;在2π×width~2π区间内,x的值又从1线性变化到-1。sawtooth(t,1)和sawtooth(t)是等价的。32、square函数产生矩形波例:产生50Hz占空比分别为20%和50%的矩形波。Fs=10000;%采样频率t=0:1/Fs:0
5、.1;%采样间隔1/Fsf=50;%50Hzx1=square(2*pi*50*t,20);x2=square(2*pi*50*t,50);subplot(211);plot(t,x1);subplot(212);plot(t,x2);43、sinc函数产生sinc波形或sin(πt)/(πt)波形例:t=linspace(-10,+10,200);x=sinc(t);plot(t,x);54.1.3离散时间信号的表示在MATLAB中,离散时间信号x(n)的表示:需用一个向量x表示序列幅值,用另一个等长的定位时间变量
6、n,才能完整地表示一个序列。[例4-10]绘制离散时间信号的棒状图。其中x(-1)=-1,x(0)=1,x(1)=2,x(2)=1,x(3)=0,x(4)=-1。MATLAB源程序为:n=-3:5;%定位时间变量x=[0,0,-1,1,2,1,-1,0,0];stem(n,x);grid;%绘制棒状图line([-3,5],[0,0]);%画x轴线xlabel('n');ylabel('x[n]')运行结果如图4.11所示。图4.11离散时间信号图形line([起点横坐标,终点横坐标],[起点纵坐标,终点纵坐标])6
7、4.1.4几种常用离散时间信号的表示1.单位脉冲序列直接实现:x=zeros(1,N);x(1,n0)=1;2.单位阶跃序列直接实现:n=[ns:nf];x=[(n-n0)>=0];x=zeros(1,5);x(1,3)=1;>>n=-2:2;>>stem(n,x)n=[1:4];x=[(n-2)>=0];stem(n,x)73.实指数序列直接实现:n=[ns:nf];x=a.^n;4.复指数序列直接实现:n=[ns:nf];x=exp((sigema+jw)*n);5.正(余)弦序列直接实现:n=[ns:nf];x
8、=cos(w*n+sita);84.2信号的基本运算4.2.1信号的相加与相乘y(n)=x1(n)+x2(n)y(n)=x1(n)×x2(n)MATLAB实现:y=x1+x2;y=x1.*x24.2.2序列移位与周期延拓运算序列移位:y(n)=x(n-m)。MATLAB实现:y=x;ny=nx-m序列周期延拓:y(n)=x((n))M,MATLAB实现:ny=nxs:nxf;y=x(mod(ny,M)+1)4.2.3序列翻褶与序列累加运算序列翻褶:y(n)=x(-n)。MATLAB可实现:y=fliplr(x)序列累
9、加的数学描述为:MATLAB实现:y=cumsum(x)94.2.4两序列的卷积运算两序列卷积运算:MATLAB实现:y=conv(x1,x2)。序列x1(n)和x2(n)必须长度有限。4.2.5两序列的相关运算两序列相关运算:。MATLAB实现:y=xcorr(x1,x2)。10已知离散信号x(n)和h(n),求y(n)=x(n)*h(n),