数字信号处理实验全部程序MATLAB.doc
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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）
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）,n1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:
nc
ifn（i）==n0
x（i）=1
end
end
stem（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（'
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