数字信号处理实验全部程序MATLAB

实验一熟悉MATLAB环境一、实验目的(1)熟悉MATLAB的主要操作命令。(2)学会简单的矩阵输入和数据读写。(3)掌握简单的绘图命令。(4)用MATLAB编程并学会创建函数。(5)观察离散系统的频率响应。二、实验内容认真阅读本章附录，在MATLAB环境下重新做一遍附录中的例子，体会各条命令的含义。在熟悉了MATLAB基本命令的基础上，完成以下实验。上机实验内容：(1)数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1234]，B=[3456]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。实验程序：A=[1234];B=[3456];n=1:4;C=A+B;D=A-B;E=A.*B;F=A./B;G=A.^B;subplot(4,2,1);stem(n,A,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A');subplot(4,2,2);stem(n,B,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('B');subplot(4,2,3);stem(n,C,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A+B');subplot(4,2,4);stem(n,D,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A-B');subplot(4,2,5);stem(n,E,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A.*B');subplot(4,2,6);stem(n,F,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A./B');subplot(4,2,7);stem(n,G,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('A.^B');运行结果：(2)用MATLAB实现以下序列。a）x(n)=0.8n0≤n≤15实验程序：n=0:15;x=0.8.^n;stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x(n)=0.8^n');b）x(n)=e(0.2+3j)n0≤n≤15实验程序：n=0:15;x=exp((0.2+3*j)*n);stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x(n)=exp((0.2+3*j)*n)');运行结果：a）的时间序列b）的时间序列c）x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π)0≤n≤15实验程序：n=0:1:15;x=3*cos(0.125*pi*n+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n+0.1*pi);stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x(n)=3*cos(0.125*pi*n+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n+0.1*pi)');运行结果：d）将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期实验程序：n=0:1:63;x=3*cos(0.125*pi*rem(n,16)+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*rem(n,16)+0.1*pi);stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x16(n)');e）将c)中的x(n)扩展为以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期实验程序：n=0:1:39;x=3*cos(0.125*pi*rem(n,10)+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*rem(n,10)+0.1*pi);stem(n,x,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x10(n)');运行结果：d）的时间序列e）的时间序列(3)x(n)=[1,-1,3,5]，产生并绘出下列序列的样本。a）x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)实验程序：n=0:3;x=[1-135];x1=circshift(x,[0-2]);x2=circshift(x,[01]);x3=2*x1-x2-2*x;stem(x3,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)');b）51k2)kn(nx(n)x实验程序：n=0:3;x=[1-135];x1=circshift(x,[01]);x2=circshift(x,[02]);x3=circshift(x,[03]);x4=circshift(x,[04]);x5=circshift(x,[05]);xn=1*x1+2*x2+3*x3+4*x4+5*x5;stem(xn,'fill');xlabel('时间序列n');ylabel('x2(n)=x(n-1)+2x(n-2)+3x(n-3)+4x(n-4)+5x(n-5)');运行结果：a）的时间序列b）的时间序列(4)绘出时间函数的图形，对x轴、y轴图形上方均须加上适当的标注。a)x(t)=sin(2πt)0≤t≤10sb)x(t)=cos(100πt)sin(πt)0≤t≤4s实验程序：clc;t1=0:0.001:10;t2=0:0.01:4;xa=sin(2*pi*t1);xb=cos(100*pi*t2).*sin(pi*t2);subplot(2,1,1);plot(t1,xa);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('x(t)=sin(2*pi*t)');subplot(2,1,2);plot(t2,xb);xlabel('t');ylabel('x(t)');title('x(t)=cos(100*pi*t2).*sin(pi*t2)');运行结果：(5)编写函数stepshift(n0,n1,n2)实现u(n-n0),n1n0n2,绘出该函数的图形，起点为n1，终点为n2。实验程序：clc;n1=input('请输入起点：');n2=input('请输入终点');n0=input('请输入阶跃位置');n=n1:n2;x=[n-n0=0];stem(n,x,'fill');xlable('时间序列n');ylable('u(n-n0)');请输入起点：2请输入终点：8请输入阶跃位置：6运行结果：（5）运行结果（6）运行结果(6)给一定因果系统)0.9z0.67z-1)/(1z2(1H(z)-2-1-1求出并绘制H(z)的幅频响应与相频响应。实验程序：a=[1-0.670.9];b=[1sqrt(2)1];[hw]=freqz(b,a);fp=20*log(abs(h));subplot(2,1,1);plot(w,fp);xlabel('时间序列t');ylabel('幅频特性');xp=angle(h);subplot(2,1,2);plot(w,xp);xlabel('时间序列t');ylabel('相频特性');运行结果：(右上图)常用典型序列单位采样序列function[x,n]=impseq(n1,n2,n0)n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];[x,n]=impseq(-2,8,2);stem(n,x);title('电信1201')n0=-2;n=[-10:10];nc=length(n);x=zeros(1,nc);fori=1:ncifn(i)==n0x(i)=1endendstem(n,x);title('电信1201采样序列第二种方法')单位阶跃序列function[x,n]=stepseq(n1,n2,n0)n=[n1:n2];x=[(n-n0)=0];[x,n]=stepseq(-2,8,2);stem(n,x);title('电信1201')实数指数n=[0:10];x=0.9.^n;stem(n,x);title('电信1201')复数指数序列n=[-10:10];alpha=-0.1+0.3*j;x=exp(alpha*n);real_x=real(x);image_x=imag(x);mag_x=abs(x);phase_x=angle(x);subplot(2,2,1);stem(n,real_x);title('电信1201')subplot(2,2,2);stem(n,image_x);title('电信1201')subplot(2,2,3);stem(n,mag_x);title('电信1201')subplot(2,2,4);stem(n,phase_x);title('电信1201')正余弦n=[0:10];x=3*cos(0.1*pi*n+pi/3);stem(n,x);title('电信1201')例：求出下列波形x1(n)=2x(n-5)-3x(n+4)function[y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2)n=min(min(n1),min(n2)):max(max(n1),max(n2));y1=zeros(1,length(n));y2=y1;y1(find((n=min(n1))&(n=max(n1))==1))=x1;y2(find((n=min(n2))&(n=max(n2))==1))=x2;y=y1+y2;function[y,n]=sigshift(x,m,n0)n=m+n0;y=x;n=[-2:10];x=[1:7,6:-1:1];[x11,n11]=sigshift(x,n,5);[x12,n12]=sigshift(x,n,-4);[x1,n1]=sigadd(2*x11,n11,-3*x12,n12);stem(n1,x1);title('电信1201')已知某一系统方程为：y[n]-y[n-1]+0.9y[n-2]=x[n]计算并画出脉冲响应h(n),n=(-20,100)n=(-20:100);num=(1);den=[1-10.9];x=impseq(-20,100,0);h=filter(num,den,x);stem(n,h)xlabel('时间序号N');ylabel('脉冲响应h');title('脉冲响应电信1201');实现两个序列a,b的卷积x=[3,11,7,0,-1,4,2];h=[2,3,0,-5,2,1];c=conv(x,h);stem(c);title('电信1201')自己给的数x=[0.5,1,1.5,0,0];h=[1,1,1];c=conv(x,h);stem(c);title('电信1201')试求卷积C(t)=f1(t)*f2(t),并绘制出f1、f2、及卷积以后的波形。function[y,ny]=conv_m(x,nx,h,nh,p)%信号处理的改进卷积程序nyb=nx(1)+nh(1);nyc=nx(length(x))+nh(length(h));ny=(nyb:p:nyc);y=conv(x,h);p=0.1;t1=[0:p:1];f1=t1.*(t10);t2=[-1:0.1:2];f2=t2.*exp(t2).*(t2=0)+exp(t2).*(t20);[y,ny]=conv_m(f1,t1,f2,t2,p);subplot(3,1,1);stem(t1,f1);title('电信1201')subplot(3,1,2);stem(t2,f2);title('电信1201')subplot(3,1,3);stem(ny,y);title('电信1201')实验二functionxk=dfs(xn,N)n=(0:1:N-1);k=n;WN=exp(-j*2*pi/N);nk=n'*k;WNnk=WN.^nk;xk=xn*WNnk;xn=[0,1,2,3];N=4;xk=dfs(xn,N)'IDFSfunctionxn=idfs(xk,N)n=(0:1:N-1);k=n;