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1、数字信号处理实验指导书武汉理工大学教材中心2012年7月44实验一时域离散信号的产生一、实验目的1、了解常用时域离散信号及其特点；2、掌握MATLAB程序的编程方法；3、熟悉MATLAB函数的调用方法。二、实验原理在时间轴上的离散点取值的信号，称为离散时间信号。离散时间信号只在某些离散的瞬时给出函数值，而在其他时刻无定义。它是时间上不连续按一定先后次序排列的一组数的集合，称为时间序列，用x(n)表示，n取整数代表时间的离散时刻。在MATLAB中用向量来表示一个有限长度的序列。常用离散信号：1、单位抽样序列2、单位阶跃序列3、实指数序列4、复
2、指数序列5、正(余)弦序列6、随机序列在利用计算机进行系统的研究时，经常需要产生随机信号，MATLAB提供一个工具函数rand来产生随机信号。7、周期序列44三、实验用函数1、stem功能：绘制二维图形。调用格式：stem(n,x)；n为横轴，x为纵轴的线性图形。2、length功能：计算某一变量的长度或采样点数。调用格式：N=length(t)；计算时间向量t的个数并赋给变量N。3、axis功能：限定图形坐标的范围。调用格式：axis([x1,x2,y1,y2])；横坐标从x1—x2，纵坐标从y1—y2。4、zeros功能：产生一个全0序
3、列。调用格式：x=zeros(1,n)；产生n个0的序列。5、ones功能：产生一个全1序列。调用格式：y=ones(1,n)；产生n个1的序列。四、参考实例例1.1用Matlab产生单位抽样序列。%先建立函数impseq(n1,n2,n0)function[x,n]=impseq(n1,n2,n0)n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];%编写主程序调用该函数[x,n]=impseq(-2,8,2);44stem(n,x)程序运行结果如图1-1所示：图1-1单位抽样序列例1.2实数指数序列（运算符“.^”）Matlab程序如下：n
4、=[0:10];x=0.9.^n;stem(n,x)程序运行结果如图1-2所示图1-2实数指数序列44例1.3复数指数序列（）Matlab程序如下：n=[-10:10];alpha=-0.1+0.3*j;x=exp(alpha*n);real_x=real(x);image_x=imag(x);mag_x=abs(x);phase_x=angle(x);subplot(2,2,1);stem(n,real_x)subplot(2,2,2);stem(n,image_x)subplot(2,2,3);stem(n,mag_x)subplot(
5、2,2,4);stem(n,phase_x)程序运行结果如图1-3所示图1-3复数指数序列例1.4正、余弦序列（）Matlab程序如下：n=[0:10];x=3*cos(0.1*pi*n+pi/3);stem(n,x)程序运行结果如图1-4所示44图1-4正、余弦序列例1.5随机序列rand(1,N)产生其元素在[0，1]之间均匀分布长度为N的随机序列randn(1,N)产生均值为0，方差为1，长度为N的高斯随机序列例1.6周期序列如何生成周期序列1、将一个周期复制p次；2、借助矩阵运算、matlab下标能力。先生成一个包含p列x(n)值的
6、矩阵，然后用结构（:）来把p列串接成一个长周期序列。因为这个结构只能用于列向，最后还需要做矩阵转置获得所需序列。Matlab程序如下：x=[1,2,3];%一个x(n)xn=x'*ones(1,3)%生成p列x(n)xn=xn(:)'%将p列串接成长列序列并转置stem(xn)程序运行的结果如图1-5所示44图1-5周期序列五、实验任务1、调试部分例题程序，掌握Matlab基本操作方法。2、编写程序，完成下列函数波形：1）利用zeros函数生成单位抽样序列；2）利用zeros函数和ones函数生成单位阶跃序列；六、实验报告1、简述实验目的、
7、原理。2、写出上机调试通过的实验任务的程序并描述其图形曲线。44实验二离散序列的基本运算一、实验目的1、加强MATLAB运用。2、了解离散时间序列在时域中的基本运算。3、熟悉相关函数的使用方法，掌握离散序列运算程序的编写方法。二、实验原理离散序列的时域运算包括信号的相加、相乘，信号的时域变换包括信号的移位、反折、倒相及尺度变换等。在MATLAB中，序列的相加和相乘运算是两个向量之间的运算，因此参加运算的两个序列必须具有相同的长度，否则不能直接进行运算，需要进行相应的处理后再进行运算。三、实验用函数1、find功能：寻找非零元素的索引号。调用
8、格式：find((n>=min(n1))&(n<=max(n1)))：在符号关系运算条件的范围内寻找非零元素的索引号。2、fliplr功能：对矩阵行元素进行左右翻转。调用格式：x
