华北电力大学matla实验指导书

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1、数字信号处理实验指导书（基于MATLAB）尚秋峰宋文妙华北电力大学二○○六年十一月前言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。它是一种面向对象的，交互式程序设计语言，其结构完整，又具有优良的可移植性。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。本课程实验要求学生掌握用MATLAB语言仿真数字信号处理算法的基本方法，加深对教学内容的理解。说明：本书给出的为本课程基本实验，教师

2、可根据学生情况安排内容延伸实验。目录实验一序列的产生和运算1实验二因果性数字系统的时域实现5实验三离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）10实验四FFT的典型应用17实验五FIR滤波器设计23实验六IIR滤波器设计29附录32实验一序列的产生和运算一、实验目的：1、熟悉MATLAB环境，掌握基本编程方法。2、熟悉MATLAB中序列产生和运算的基本函数。二、实验内容：1、MATLAB入门（1）了解MATLAB的工作窗口进入MATLAB环境，选择View中的各个选项，可以打开命令窗口Comm

3、andWindow、变量浏览器Workspace、路径浏览器CurrentDirectory，如下图示：图1－1Matlab工作窗口MATLAB命令窗口，是键入指令的地方也是MATLAB显示计算结果的地方。在符号>>之后键入“1+2+3”，或者“x=1+2+3”，显示结果有什么不同？如果在上述的例子结尾加上“;”，则计算结果不会在窗口自动显示，要显示计算结果须键入该变量x。进行以上操作后打开变量浏览器，观察里面的变量名和变量的值。在MATLAB环境选择File再选择New，即进入程序编辑/调试窗

4、口，如下图示。存档时必须以.m名称储存。要执行M-file可以在命令窗口下直接键入该文件名；或是选择Debug下55的RunM-file来执行M-file。如果要修改M-file可以选择功能表上的OpenM-file，即可搜寻要修改的M-file，修改后再存档。尝试编写程序文件，完成以上操作。图1－2程序编辑/调试窗口练习使用路径浏览器打开特定目录下的M-file。M-file还可以用来定义函数，然后储存起来，就可以和那些内建的函数（如sin,cos,log等）一样的自由使用。举例来说，我们可以

5、定义一函数cirarea来计算圆的面积，以下的M-file:cirarea.m就是定义这个函数的：%M-filefunction,cirarea.m%Calculatetheareaofacirclewithraduisr%rcanbeascalaroranarrayfunctionc=cirarea(r)c=pi*r.^2;注意，M-file定义的函数语法上有一些规定：Ø第一行指令以function这个字做为起头，接着是输出的变量，等号，函数名称，输入的变量是放在括号之内。functionou

6、t1=userfun(in1)，这行的out1是输出的变量，userfun是函数名称，in1是输入的变量。function[out1,out2]=serfun(in1,in2)如果输出变量[out1,out2]和输入变数(in1,in2)不只一个时，则在输出变量部份须加上[]。Ø上述的输入变量是在调用函数时输入的，而输出的变量即是函数的返回值。Ø函数名称的取法的规定与一般变量相同。Ø在定义函数之前，最好加上注解行来说明这个函数的特色及如何使用，这样，使用指令如helpcirarea，该函数的注解

7、行会出现在指令视窗。55尝试编写函数文件，并在你编写的程序文件中应用此函数。MATLAB会将绘图结果展示在另一个视窗，称为MATLABFigureWindows，如下图示。如果你看不到此视窗，可以进入Windows再选择Figure。在图形窗口中，可以利用Edit菜单中的选项来改变显示效果以及拷贝图形，尝试这些操作。图1－3MATLAB图形视窗（2）寻求帮助在MATLAB系统中相关的线上(on-line)求助方式有三种：²利用help指令，如果你已知要找的主题为何的话，直接键入help

8、c>。所以即使身旁没有使用手册，也可以使用help指令查询不熟悉的指令或是题材之用法，例如helpsqrt,helptopic。²利用lookfor指令，它可以从你键入的关键字(key-word)（即使这个关键字并不是MATLAB的指令）列出所有相关的主题，例如lookforcosine,lookforsine。²利用指令视窗的功能选单中的Help，从中选取TableofContents（目录）或是Index（索引）。²练习以上寻求帮助的方法。2、波形产生学习附录中的有关知识，完成下列练习。练习