信号分析与处理及_matlab_基础知识

《信号分析与处理及_matlab_基础知识》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、信号分析与处理及MATLAB基础知识信号（Signal）一般都是随某一个或某几个独立变量的变化而变化的，例如，温度、压力、声音，还有股票市场的日收盘指数等，这些信号都是随时间的变化而变化的，还有一些信号，例如在研究地球结构时，地下某处的密度就是随着海拔高度的变化而变化的。一幅图片中的每一个像素点的位置取决于两个坐标轴，即横轴和纵轴，因此，图像信号具有两个或两个以上的独立变量。在《信号分析与处理》课程中，我们只关注这种只有一个独立变量（Independentvariable）的信号，并且把这个独立变量统称为时间变

2、量（Timevariable），不管这个独立变量是否是时间变量。在自然界中，大多数信号的时间变量都是连续变化的，因此这种信号被称为连续时间信号（Continuous-TimeSignals）或模拟信号（AnalogSignals），例如前面提到的温度、压力和声音信号就是连续时间信号的例子。但是，还有一些信号的独立时间变量是离散变化的，这种信号称为离散时间信号。前面提到的股票市场的日收盘指数，由于相邻两个交易日的日收盘指数相隔24小时，这意味着日收盘指数的时间变量是不连续的，因此日收盘指数是离散时间信号。而系统则

3、用于对信号进行运算或处理，或者从信号中提取有用的信息，或者滤出信号中某些无用的成分，如滤波，从而产生人们所希望的新的信号。系统通常是由若干部件或单元组成的一个整体。系统可分为很多不同的类型，例如，根据系统所处理的信号的不同，系统可分为连续时间系统和离散时间系统，根据系统所具有的不同性质，系统又可分为因果系统和非因果系统、稳定系统和不稳定系统、线性系统和非线性系统、时变系统）和时不变系统等等。通常，我们所分析的系统只是所谓的线性时不变系统，这种系统同时满足两个重要的基本性质，那就是线性性和时不变性，通常称为线性时

4、不变（LTI）系统。1.信号的时域表示方法1.1将信号表示成独立时间变量的函数例如x(t)=sin(ωt)和x[n]=n(0.5)nu[n]分别表示一个连续时间信号和一个离散时间信号。在MATLAB中有许多内部函数，可以直接完成信号的这种表达，例如：sin()：正弦信号cos()：余弦信号exp()：指数信号1.2用信号的波形图来描述信号用函数曲线表示一个信号，下图就是一个连续时间信号和一个离散时间信号1的波形图。1.3将信号用一个数据序列来表示对于离散时间信号，还可以表示成一个数的序列，例如：x[n]={..

5、..，0.1，1.1，-1.2，0，1.3，….}↑n=0上述三种信号的描述方法是经常要使用的。2.MATLAB及其操作简述2.1MATLAB简介MATLAB是由美国MathWorks公司推出的软件产品。MATLAB是“MatricLaboratory”的缩写，意及“矩阵实验室”。MATLAB是一完整的并可扩展的计算机环境，是一种进行科学和工程计算的交互式程序语言。它的基本数据单元是不需要指定维数的矩阵，它可直接用于表达数学的算式和技术概念，而普通的高级语言只能对一个个具体的数据单元进行操作。因此，解决同样的

6、数值计算问题，使用MATLAB要比使用Basic、Fortran和C语言等提高效率许多倍。许多人赞誉它为万能的数学“演算纸”。MATLAB采用开放式的环境，你可以读到它的算法，并能改变当前的函数或增添你自己编写的函数。在欧美的大学和研究机构中，MATLAB是一种非常流行的计算机语言，许多重要的学术刊物上发表的论文均是用MATLAB来分析计算以及绘制出各种图形。它还是一种有利的教学工具，它在大学的线性代数课程以及其它领域的高一级课程的教学中，已成为标准的教学工具。最初的MATLAB是用FORTRAN编写的，在DO

7、S环境下运行。新版的MATLAB是C语言编写的高度集成系统。它在几乎所有流行的计算机机种，诸如PC、MACINTOSH、SUN、VAX上都有相应的MATLAB版本。新版的MATLAB增强了图形处2理功能，并在WINDOWS环境下运行。现今，MATLAB的发展已大大超出了“矩阵实验室”的范围，在许多国际一流专家学者的支持下，MathsWorks公司还为MATLAB配备了涉及到自动控制、信息处理、计算机仿真等种类繁多的工具箱（ToolBox），这些工具箱有数理统计、信号处理、系统辨识、最优化、稳健等等。近年来一些新

8、兴的学科方向，MathsWorks公司也很快地开发了相应的工具箱，例如：神经网络、模糊逻辑等。2.2MATLAB操作说明一．启动MATLAB启动MATLAB有两种方法：1．在WINDOWS下，点D:matlabbinmatlab.exe进入MATLAB环境；2．在DOS下，键入matlab，这一命令会自动执行WINDOWS，并启动MATLAB。以上两种操作的结果都会出现一个MAT