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1、实验十一离散信号时域分析的MATLAB实现一、实验目的1.熟悉MATLAB编程方法、常用语句和可视化绘图技术；2.掌握序列时域运算的MATLAB编程方法。二、实验原理在用MATLAB表示离散信号并将其可视化时，由于矩阵元素个数是有限的，因此无法表示无限长序列：另外，离散信号无法进行符号运算。在MATLAB■!«,绘制离散序列波形图的专用命令为stem()o其格式有：(1)stem(k,f)在图形窗口中，绘制出样值顶部为空心M的序列/(k)波形图。(2)stem(k,f；filF)在图形窗U>
2、',绘制出样值顶
3、部为实心圆的序列/(k)波形图。下而介绍离散序列的MATLAB表示、基木运算(相加、相乘、平移、反转、尺度变换)、卷积和的实现及其图形显示方法。1•单位序列鍬)单位序列的定义：k=00,下面为绘制水肛伽)波形图的子程序：functionimpseq(kl,k2,k0)%单位序列8(k-k0),k0为时移量k=kl:k2;%kl,k2为序列的起止序列号图11-1n=length(k);x=zeros(l,n);x(l,k()-kl+l)=l;%在kO时刻信号賦值为1stem(k,x,'fill')axis([k
4、l,k2,0,1.1])title('M位序列d(k-kO)*)输入如下命令，贝IJ可获得单位序列粼・3)的波形图，如图11-1所示。impseq(-l,5,3)2•单位阶跃序列锹)单位序列的定义：[1,k>0[0,k<0下而为绘制粼火))波形图的MATLAB子程序。functionstepseq(kl,k2,k0)%单位阶跃序列,k0为时移量k=kl:k()-l;%kl,k2为序列的起止序列号kk=length(k);x=zeros(l,kk);%k0前信号赋值为0图11-2stem(k,x,，fiH,)%
5、绘出kl~kO-l的波形(0值)holdonn=k0:k2;nn=length(n);x=ones(l,nn);%k0后信号赋值为1stem(n,x,'fiir)%绘出k0~k2的波形(1值)holdoffaxis([kl,k2,0,1.1])titleC单位阶跃序列)运行如下命令，则可获得单位序列刃l・3)的波形图，如图11・2所示。stepseq(-l,10,3)3•序列的相加(减)、相乘运算对序列向最/i(k)、£(k)相加或相乘，可以通过补零的方式使/i(k)、“(k)成为具启相同维数的序列向量$i(
6、k)、$2(k),然后对$i(k)、$2(k)相加或相乘。因此，序列向量/l(k)、无(k)的维数可以不同。以下函数可实现序列向量.fi(k)、©k)的相加或相乘运算。function[f,k]=sigadd(fl,k1,f2,k2)%实现序列fl,f2的相加，相减，相乘，可据实际需要作选择%fl,kl;f2,k2是参加运算的序列向量及其时间向量%fdk作为返回的和(差，积)序列及其时间向量%将fl,f2转换成等长序列sl,s2k=min(min(kl),min(k2)):max(max(kl),max(k2
7、));s1=zeros(1,length(k));s2=s1;%初始化序列sl(find((k>=min(k1))&(kv=max(k1))==1))=fl;s2(find((k>=min(k2))&(k<=max(k2))==l))=f2;f=sl+s2;%序列相加%f=sl-s2;%序列相减%f=sl.*s2;%序列相乘stem(k,f,'fill')axis([(min(min(k1),min(k2))-1),(max(max(k1),max(k2))+1),(min(f)-0.5),(max(f)+0
8、.5)])例11・1•已知序列7.(^)={-3,2,3,1,2},f2(k)={1,1,1}O编写M文件求£伙)+厶伙)。解：运行如下M文件，可实现、齐伙)+/2伙)，结果如图11・1所示。图11-1kl=-l:3;fl=[-32312];k2=-l:l;kk=length(k2);f2=ones(l,kk);subplot(2,2,l);stem(kI,fl；fiir);title('fl(k)‘)；subplot(2,2,2);stem(k2,f2,'fill');title(T2(k)‘)；subpl
9、ot(2,2,3);[f,k]=sigadd(f1,k1,f2,k2);title(,fl(k)+f2(k)*)若要实现序列/i(k)、.2(k)的相乘或相减运算，只需将xlyunxuan(f1,k1,f2,k2)7f程序中的相乘或相减语句设置为有效即可。4•序列的平移、反转(1)序列的平移序列的平移可以看作是将序列的时间序号向量平移，而对丿应原时间序号的序列样值不变。要将序列左移血个单位时，则将时
