matlab与信号处理

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1、-1--第二篇基于MATLAB下的软件实验目录实验一基本信号的产生………………………………………………………35实验二时域抽样与频域抽样…………………………………………………40实验三连续系统分析………………………………………………………………43-2--第二篇基于MATLAB下的软件实验MATLAB的含义是矩阵实验室（MATRIXLABORATORY），主要用于方便矩阵的存取，其基本元素是无须定义维数的矩阵。MATLAB自问世以来,就是以数值计算称雄。MATLAB进行数值计算的基本单位是复数数组（或称阵列），这使得MATLAB高度“向量化”。经

2、过十几年的完善和扩充，现已发展成为线性代数课程的标准工具。由于它不需定义数组的维数，并给出矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时，显得大为简捷、高效、方便，这是其它高级语言所不能比拟的。美国许多大学的实验室都安装有MATLAB供学习和研究之用。在那里,MATLAB是攻读学位的大学生硕士生、博士生必须掌握的基本工具。MATLAB中包括了被称作工具箱（TOOLBOX）的各类应用问题的求解工具。工具箱实际上是对MATLAB进行扩展应用的一系列MATLAB函数（称为M文件），它可用来求解各类学科的

3、问题，包括信号处理、图象处理、控制系统辨识、神经网络等。随着MATLAB版本的不断升级，其所含的工具箱的功能也越来越丰富，因此，应用范围也越来越广泛，成为涉及数值分析的各类工程师不可不用的工具。MATLAB5.3中包括了图形界面编辑GUI，改变了以前单一的“在指令窗通过文本形的指令进行各种操作”的状况。这可让使用者也可以象VB、VC、VJ、DELPHI等那样进行一般的可视化的程序编辑。在命令窗口（matlabcommandwindow）键入simulink，就出现(SIMULINK)窗口。以往十分困难的系统仿真问题，用SIMULINK只需拖动鼠标

4、即可轻而易举地解决问题，这也是近来受到重视的原因所在。MATLAB语言是当今国际上科学界(尤其是自动控制领域)最具影响力、也是最有活力的软件。它已经发展成一种高度集成的计算机语言。它提供了强-3--大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。MATLAB语言在各国高校与研究单位起着重大的作用。本实验用MATLAB语言产生信号，进行时域与频域的抽样及对连续系统进行分析，为今后在数字信号处理及综合应用奠定基础。-4--实验一基本信号的产生一、实验目的学习使用MATLAB产生基本信号、绘制信号波形、

5、实现信号的基本运算，为信号分析和系统设计奠定基础。二、实验原理MATLAB提供了许多函数用于产生常用的基本信号：如阶跃信号、脉冲信号、指数信号、正弦信号和周期矩形波信号等。这些基本信号是信号处理的基础。（一）基本信号的产生：1.连续阶跃信号的产生产生阶跃信号的MATLAB程序如下:10.8t=-2:0.02:6;0.6x=(t>=0);0.4plot(t,x);0.20axis([-2,6,0,1.2]);-2-10123456图一连续阶跃信号2.连续指数信号的产生2产生随时间衰减的指数信号的MATLAB1.81.6程序如下:1.41.210.8

6、t=0:0.001:5;0.60.4x=2*exp(-1*t);0.20plot(t,x);00.511.522.533.544.55图二连续指数信号3.连续正弦信号的产生利用MATLAB提供的函数cos和sin可产2生正弦和余弦信号。产生一个幅度为2,频1.5率为4Hz,相位为p/6的正弦信号的MATLAB10.5程序如下：0f0=4;-0.5-1w0=2*pi*f0;-1.5-2t=0:0.001:1;00.10.20.30.40.50.60.70.80.91x=2*sin(w0*t+pi/6);plot(t,x);;图三连续正弦信号-5--

7、4．连续矩形脉冲信号的产生10.9函数rectpulse(t,w)可产生高度为1、0.80.7宽度为w、关于t=0对称的矩形脉冲信号。0.6产生高度为1、宽度为4、延时2秒的矩形0.50.4脉冲信号的MATLAB程序如下：0.30.2t=-2:0.02:6;0.10x=rectpuls(t-2,4);-2-10123456plot(t,x);图四连续矩形脉冲信号5.连续周期矩形波信号的产生函数square(w0*t)产生基本频率为w0(周期T=2p/w0)的周期矩形波信号。函数square(w0*t,DUTY)产生基本频率为w0(周期T=2p/w

8、0)、占空比DUTY=t/T*100的周期矩形波。τ为一个周期中信号为正的时间长度。1.51τ=T/2，DUTY=50，square(w