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1、数字信号处理实验指导书电子信息工程学院2012年6月目录实验一离散信号产生和基本运算3实验二基于MATLAB的离散系统时域分析7实验三基于ICETEK-F2812-A教学系统软件的离散系统时域分析9实验四基于MATLAB的FFT算法的应用16实验五基于ICETEK-F2812-A的FFT算法分析18实验六基于ICETEK-F2812-A的数字滤波器设计20实验七基于ICETEK-F2812-A的交通灯综合控制24实验八基于BWDSP100的步进电机控制26实验一离散信号产生和基本运算一、实验目的（1）掌握MATLAB最基本的矩阵运算语句。（2
2、）掌握对常用离散信号的理解与运算实现。二、实验原理1.向量的生成a.利用冒号“：”运算生成向量，其语句格式有两种：A=m:nB=m:p:n第一种格式用于生成不长为1的均匀等分向量，m和n分别代表向量的起始值和终止值，n>m。第二种格式用于生成步长为p的均匀等分的向量。b.利用函数linspace()生成向量，linspace()的调用格式为：A=linspace(m,n)B=linspace(m,n,s)第一种格式生成从起始值m开始到终止值n之间的线性等分的100元素的行向量。第二种格式生成从起始值m开始到终止值n之间的s个线性等分点的行向量
3、。2.矩阵的算术运算a．加法和减法对于同维矩阵指令的A+BA-B对于矩阵和标量（一个数）的加减运算，指令为：A+3A-9b．乘法和除法运算A*B是数学中的矩阵乘法，遵循矩阵乘法规则A．*B是同维矩阵对应位置元素做乘法B=inv（A）是求矩阵的逆A/B是数学中的矩阵除法，遵循矩阵除法规则A．/B是同维矩阵对应位置元素相除另表示矩阵的转置运算3.数组函数下面列举一些基本函数，他们的用法和格式都相同。sin(A),cos(A),exp(A),log(A)(相当于ln)sqrt(A)开平方abs(A)求模real(A)求实部imag(A)求虚部式中A
4、可以是标量也可以是矩阵例：利用等差向量产生一个正弦值向量t=0:0.1:10A=sin(t)plot(A)这时候即可看到一个绘有正弦曲线的窗口弹出另：每条语句后面加“；”表示不要显示当前语句的执行结果不加“；”表示要显示当前语句的执行结果。1.二维曲线的绘制plot()函数plot()函数是将各个数据点通过连折线的方式来绘制二维图形的，其命令格式有以下几种：a．plot(y)当y为向量时，以y的序号作为X轴，按向量y的值绘制曲线。b．plot(x,y)x,y均为向量时，以x向量作为X轴，向量y作为Y轴绘制曲线。c．plot(x,y1,’opt
5、ion1’,x,y2,’option2’,……)以公共的x向量作为X轴，分别以向量y1，y2……的数据绘制多条曲线，每条曲线的属性由相应的‘option’来确定。Option选项可以是表示曲线颜色的字符、表示线型格式的符号和表示数据点的标记，各个选项有的可以连在一起使用。d．plot(x1,y1,’option1’,x2,y2,’option2’,……)分别以向量x1，x2，……作为X轴，以y1，y2，……的数据绘制多条曲线，每条曲线的属性由相应的选项‘option’来确定。表1plot函数中option选项的取值和含义符号颜色符号线型符号标
6、记符号标记‘b’ 蓝色‘-’实线‘.’点‘d’◇‘g’绿色‘:’虚线‘o’圆圈‘ˇ’▽‘m’品红-.点画线‘x’叉号‘^’△‘c’青色‘--’双画线‘+’加号‘<’左三角‘k’黑色‘none’无线‘*’星号‘>’右三角‘r’红色‘s’□‘p’五角星‘y’黄色‘h’六角星5.常用离散信号的MATLAB实现函数1）.单位抽样序列在MATLAB中利用zeros()函数实现如果在时间轴上延迟了k个单位，得到即：2）．单位阶跃序列在MATLAB中可以利用ones()函数实现。3）.正弦序列，在MATLAB4）．复指数序列，在MATLAB中，5）．指数序
7、列，在MATLAB中，三、实验内容（1）熟悉MATLAB的使用环境和方法；（2）练习使用基本的向量生成、矩阵运算、绘图等语句；A）利用冒号（：）生成向量X1=[12345]X2=[1.0001.5002.0002.500]X3=[54321]B）分别生成3*3，3*4的全0矩阵，全1矩阵和随机矩阵C）分别输入矩阵D）分别计算A+B，A-B，A+3，A-4，A*B，A.*B，C=inv（A）,A/B,A./BE）分别计算sin(x1),cos(x1),exp(x1),log(x2),sqrt(x2)（3）生成以上五种基本离散信号函数；（4）绘出
8、信号，当、时、、、时的信号实部和虚部图；（5）绘出信号的频率是多少？周期是多少？产生一个数字频率为0.9的正弦序列，并显示该信号，说明其周期?四、实验预习要求（1）
