实验一离散时间信号的时域表示文档格式.docx
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n=[0:
10];
x=(0.9).^n;
例1.3:
实现正余弦序列
n=[5:
15];
x=3*cos(0.1*pi*n+pi/3)+2*sin(0.5*pi*n);
3、图形法
在Matlab中用图形法表示一个序列,是在前两种表示方法的基础上将序列的各个量值描绘出来,即首先对序列进行定义,然后用相应的画图语句画图,如:
例1.4:
绘制在例1.1中用列举法表示的序列的图形,则在向量定义之后加如下相应的绘图语句:
stem(n,x);
此时得到的图形的横坐标范围由向量n的值决定,为-3到4,纵坐标的范围由向量x的值决定,为-1到7。
应用stem函数时应确保自变量n和函数值x的个数相等。
此外可用函数axis([x1,x2,y1,y2])对横纵坐标进行限定,以完善图形,其中x1和x2分别为横坐标的起始和截止位置,y1和y2分别为纵坐标的起始和截止位置。
也可用xlabel(‘’)、ylabel(‘’)和title(‘’)为该图添加横、纵坐标说明和标题。
subplot(m,n,k)函数可以将当前窗口分成m行n列个子窗口,并在第k的子窗口绘图。
窗口的排列顺序为从左至右,从上至下分别为1,2,…m*n。
以上为各个绘图函数的基本用法,有关各函数的其他参数可参考Matlab的帮助文件。
下面给出产生单位抽样序列和单位阶跃序列的两个函数,供参考。
例1.5:
产生单位抽样序列的函数impseq(n0,n1,n2)。
function[x,n]=impseq(n0,n1,n2)
%Generatesx(n)=delta(n-n0);
n1<
=n,n0<
=n2
%----------------------------------------------
%[x,n]=impseq(n0,n1,n2)
%
if((n0<
n1)|(n0>
n2)|(n1>
n2))
error('
argumentsmustsatisfyn1<
=n0<
=n2'
)
end
n=[n1:
n2];
x=[(n-n0)==0];
该函数产生一个抽样位置n0位于n1和n2之间的单位抽样序列。
例1.6:
产生单位阶跃序列的函数stepseq(n0,n1,n2)。
function[x,n]=stepseq(n0,n1,n2)
%Generatesx(n)=u(n-n0);
%------------------------------------------
%[x,n]=stepseq(n0,n1,n2)
%x=[zeros(1,(n0-n1)),ones(1,(n2-n0+1))];
x=[(n-n0)>
=0];
该函数产生一个起始位置n0位于n1和n2之间的单位阶跃序列。
注意:
由function产生的函数文件,不能直接运行,并且要放在当前路径下的文件夹里,供其他M文件调用。
(二)序列的基本运算和时域变换
1、加法:
x1(n)+x2(n)
序列的加法运算为对应位置处量值的相加,在Matlab中可用运算符“+”实现,但要求参与运算的序列的长度必须相等。
如果长度不等或者长度相等但采样位置不同,则不能直接应用该运算符,此时需要先给定参数使序列具有相同的位置向量和长度。
下面给出sigadd函数实现任意两序列的加法运算。
例1.7:
function[y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2)
%implementsy(n)=x1(n)+x2(n)
%
%[y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2)
%y=sumsequenceovern,whichincludesn1andn2
%x1=firstsequenceovern1
%x2=secondsequenceovern2(n2canbedifferentfromn1)
n=min(min(n1),min(n2)):
max(max(n1),max(n2));
%durationofy(n)
y1=zeros(1,length(n));
y2=y1;
%initialization
y1(find((n>
=min(n1))&
(n<
=max(n1))==1))=x1;
%x1withdurationofy
y2(find((n>
=min(n2))&
=max(n2))==1))=x2;
%x2withdurationofy
y=y1+y2;
%sequenceaddition
其中x1和x2为参与加法运算的两序列,n1和n2分别为x1和x2的位置向量。
2、乘法:
x1(n)·
x2(n)
序列的乘法运算为对应位置处量值的相乘,在Matlab中由数组运算符“.*”实现,也受到“+”运算符同样的限制。
3、反折:
x(n)→x(-n)
序列的反折指序列的每个量值都对n=0做一个对称操作,从而得到一个新序列。
在Matlab中可由fliplr(x)函数实现,此时序列位置的反折则由-fliplr(n)实现。
4、平移:
x(n)→x(n-m)
平移操作是将序列的每个量值都移动m个位置,在得到的新序列中,量值和原序列相同,只是位置向量n发生变化,当m>
0时,表示序列向右平移,此时新序列的位置向量为n+m;
当m<
0时,表示序列向左平移,此时新序列的位置向量为n-m。
三、实验内容
(1)参考示例程序,产生一个有延迟的单位抽样序列:
δ(n-11),
,绘出序列的图形。
本题程序:
15]
x=[(n-11)==0]
stem(n,x,'
r.'
'
MarkerSize'
15)
axis([4,16,-0.5,1.5])
gridon;
title('
单位抽样序列'
);
xlabel('
自变量n'
ylabel('
序列值X(n)'
n=
56789101112131415
x=
00000010000
本题的图形:
(2)参考示例程序,产生一个向前时移7个时刻的单位阶跃序列:
u(n+7),
n=-10:
10;
f=(n>
=-7);
stem(n,f,'
axis([-11,11,0,1.5]);
xlabel('
横坐标n'
ylabel('
纵坐标X(n)'
第二题的图形'
图形:
(3)产生一个指数为[-0.1+(pi/6)*i]n的复指数序列,并绘出序列的实部、虚部、幅度和相位的波形。
(1)
n=-10:
f=exp((-0.1+(pi/6).*i).*n);
xubu=imag(f);
shibu=real(f);
fudu=abs(f);
fujiao=angle(f);
subplot(221)
stem(n,xubu,'
b.'
)
纵坐标xubu'
虚部图形'
subplot(222)
stem(n,shibu,'
纵坐标shibu'
实部图形'
subplot(223)
stem(n,fudu,'
m.'
纵坐标fudu'
subplot(224)
stem(n,fujiao,'
纵坐标fujiao'
幅角图形'
产生序列的程序
(2):
纵坐标f'
序列图形'
)图形:
(4)已知x(n)={1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1},
,参考示例程序,绘出下列序列的波形。
a.x1(n)=2x(n-5)-3x(n+4)
b.x2(n)=x(3-n)+x(n)x(n-2)
用到的M文件
function[y,n]=sigadd(x1,n1,x2,n2)
%确定n的长度
%对Y1,Y2用1初始化
%把矩阵X1付给Y1
y=y1+y2;
%实现两个的相加
clear,
closeall,
n=-2:
1:
x=[1,2,3,4,5,6,7,6,5,4,3,2,1];
%两序列进行相加操作
x1=2*x;
%产生一个新的矩阵
n1=n-5;
x2=(-3)*x;
n2=n+4;
[y,n3]=sigadd(x1,n1,x2,n2);
%调用序列相加函数
subplot(121);
stem(n3,y,'
相加序列值X(n)'
两序列相加'
t1=x;
n4=3-n;
t2=x.*x
n5=n-2
[y,n6]=sigadd(t1,n4,t2,n5)%调用序列相加函数
subplot(122);
stem(n6,y,'
两