MATLAB.ppt

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1、MATLAB在数字信号处理中的应用一、离散时间信号与系统在数字信号处理中，分析的信号是离散时间信号即序列，对应的处理系统也为离散时间系统。1、基本信号的表示MATLAB中，可采用向量表示序列，由于MATLAB中对序列下标默认为从1开始递增，因此要表示离散信号，一般应采用两个向量分别对信号的自变量和因变量进行描述。如,n=-3～4，在MATLAB中表示为n=[-3,-2,-1,0,1,2,3,4];%自变量取值x=[2,1,-1,0,1,4,3,7];%因变量取值说明：向量可用方括号[]表示。当向量取值连续变化时可用冒号运算符“：”简化赋值

2、过程，如可简化为n=[-3：4]或n=-3:4分号“；”表示不回显表达式的值。“%”表示其后内容为注释对象。利用MATLAB，还可对信号的波形进行描述，常采用的绘图语句有stem，plot，subplot,axis，title，xlabel，ylabel，gtext,holdon,holdoff,grid等。其中stem绘制离散图形；plot绘制连续图形；subplot用于绘制子图，应在stem或plot语句前调用；axis指定x和y轴的取值范围，用在stem或plot语句后；title标注图形名称，xlabel,ylabel分别标注x轴

3、和y轴名称；gtext可将标注内容放置在鼠标点击处；holdon和holdoff用于控制对象绘制方式，是在原图上还是在新图上绘制；grid用于绘制网格。以上函数具体使用方法可通过在命令窗口中输入help加函数名进行查阅，如“helpstem”语句。2、序列操作1）信号的加减MATLAB中可用算术运算符“+”和“-”分别实现序列的加法和减法运算，此时两序列的长度必须相等，否则需通过补零法改变信号的长度。例：序列x1(n)、x2(n)，长度分别为n1和n2，其求和的MATLAB代码为：说明：函数min(n)可获取向量n的最小值，函数max(n

4、)则获取向量n的最大值。函数length(n)可取得向量n的长度。函数find((n>a)&(n

5、算中，序列x(n)的每个样本都对n=0翻转，得到一个折叠后的序列y(n)，MATLAB中可由函数fliplr(x)实现。y(n)=x(-n)对应的代码为：y=fliplr(x);n=-fliplr(n);注意：翻转后向量n的取值为负值。5）样本和与积该运算是将序列中各样本值求和或求积，可分别采用函数sum(x)和prod(x)实现。具体应用时还可指定序列x参加运算的元素范围，即sum(x(n1:n2))prod(x(n1:n2))。6）信号能量MATLAB中，计算序列x(n)能量的可采用下列两种办法：法1：Ex=sum(x.*conj(x

6、));%函数conj(x)是取复数x的共轭复数法2：Ex=sum(abs(x).^2);3、离散系统一个离散时间系统，可将一个序列x(n)变换为另一个序列y(n),即将输入信号处理成输出信号。常用离散系统为线性时不变系统（LTI）。1）计算系统零状态响应-卷积和线性时不变系统（LTI）的输入和输出关系可通过冲激响应h(n)表示，即y(n)为x(n)与h(n)的线性卷积。MATLAB提供卷积函数conv来计算两个有限长度序列的线性卷积，并假定两个序列都从n=0开始。调用方式为：y=conv(x,h)。例：x(n)=[1,2,3],h(n)=

7、[2,2,3],n=[0,1,2],x(n)与h(n)的线性卷积代码为：>>x=[1,2,3];h=[2,2,3];y=conv(x,h)y=2613129对于起点和终点为任意值的序列进行线性卷积运算，可自行扩展另一个函数conv_m，具体形式为：function[y,ny]=conv_m(x,nx,h,nh)%[y,ny]=线性卷积结果%[x,nx]=第一个信号%[h,nh]=第二个信号nyb=nx(1)+nh(1);%两向量起点之和nye=nx(length(x))+nh(length(h));%两向量长度之和ny=[nyb:nye]

8、;y=conv(x,h);2）系统差分方程-时域解系统差分方程的解在MATLAB中可通过调用滤波器函数filter（a,b,x）完成，其中a=[a0,a1,…,aN](a0≠0)，b=[b0,