数字信号处理实验全部程序MATLABWord文档下载推荐.docx
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A./B'
subplot（4,2,7）;
stem（n,G,'
A.^B'
运行结果：
（2）用MATLAB实现以下序列。
a）x（n）=0.8n0≤n≤15
n=0:
15;
x=0.8.^n;
stem（n,x,'
xlabel（'
x（n）=0.8^n'
b）x（n）=e（0.2+3j）n0≤n≤15
x=exp（（0.2+3*j）*n）;
x（n）=exp（（0.2+3*j）*n）'
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
1:
x=3*cos（0.125*pi*n+0.2*pi）+2*sin（0.25*pi*n+0.1*pi）;
xlabel（'
x（n）=3*cos（0.125*pi*n+0.2*pi）+2*sin（0.25*pi*n+0.1*pi）'
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
63;
x=3*cos（0.125*pi*rem（n,16）+0.2*pi）+2*sin（0.25*pi*rem（n,16）+0.1*pi）;
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
39;
x=3*cos（0.125*pi*rem（n,10）+0.2*pi）+2*sin（0.25*pi*rem（n,10）+0.1*pi）;
x10（n）'
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）
3;
x=[1-135];
x1=circshift（x,[0-2]）;
x2=circshift（x,[01]）;
x3=2*x1-x2-2*x;
stem（x3,'
x1（n）=2x（n+2）-x（n-1）-2x（n）'
b）
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,'
x2（n）=x（n-1）+2x（n-2）+3x（n-3）+4x（n-4）+5x（n-5）'
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
clc;
t1=0:
0.001:
10;
t2=0:
0.01:
xa=sin（2*pi*t1）;
xb=cos（100*pi*t2）.*sin（pi*t2）;
subplot（2,1,1）;
plot（t1,xa）;
t'
x（t）'
title（'
x（t）=sin（2*pi*t）'
subplot（2,1,2）;
plot（t2,xb）;
x（t）=cos（100*pi*t2）.*sin（pi*t2）'
（5）编写函数stepshift（n0,n1,n2）实现u（n-n0）,n1<
n0<
n2,绘出该函数的图形，起点为n1，终点为n2。
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];
xlable（'
ylable（'
u（n-n0）'
2
请输入终点：
8
请输入阶跃位置：
6
（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。
a=[1-0.670.9];
b=[1sqrt
（2）1];
[hw]=freqz（b,a）;
fp=20*log（abs（h））;
plot（w,fp）;
xlabel（'
时间序列t'
幅频特性'
xp=angle（h）;
plot（w,xp）;
相频特性'
（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）;
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）;
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）
x=[（n-n0）>
[x,n]=stepseq（-2,8,2）;
实数指数
n=[0:
x=0.9.^n;
复数指数序列
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）;
subplot（2,2,2）;
stem（n,image_x）;
subplot（2,2,3）;
stem（n,mag_x）;
subplot（2,2,4）;
stem（n,phase_x）;
正余弦
x=3*cos（0.1*pi*n+pi/3）;
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））&
=max（n2））==1））=x2;
y=y1+y2;
function[y,n]=sigshift（x,m,n0）
n=m+n0;
y=x;
n=[-2:
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）;
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）
时间序号N'
脉冲响应h'
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（'
自己给的数
x=[0.5,1,1.5,0,0];
h=[1,1,1];
c=conv（x,h）;
stem（c）;
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:
f1=t1.*（t1>
0）;
t2=[-1:
0.1:
2];
f2=t2.*exp（t2）.*（t2>
=0）+exp（t2）.*（t2<
[y,ny]=conv_m（f1,t1,f2,t2,p）;
subplot（3,1,1）;
stem（t1,f1）;
subplot（3,1,2）;
stem（t2,f2）;
subplot（3,1,3）;
stem（ny,y）;
实验二
functionxk=dfs（xn,N）
n=（0:
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）'
IDFS
functionxn=idfs（xk,N）
WNnk=WN.^（-nk）;
xn=xk*WNnk/N;
分析：
因为x（n）是复指数，它满足周期性，我们将在两个周期中的401个频点上作计算来观
x=（0.9*exp（j*pi/3））.^n;
k=-200:
200;
w=（pi/100）*k;
X=x*（exp（-j*pi/100））.^（n'
*k）;
magX=abs（X）;
angX=angle（X）;
plot（w/pi,magX）;
plot（w/pi,angX/pi）;
检验频移特性
100;
x=cos（pi*n/2）;
k=-100:
w=（pi/100）*k;
y=exp（j*pi*n/4）.*x;
Y=y*（exp（-j*pi/100））.^（n'
plot（w/pi,abs（X））;
axis（[-1,1,0,60]）;
幅值电信1201'
以pi为单位的频率'
绝对值X'
plot（w/pi,angle（X）/pi）;
相位电信1201'
axis（[-1,1,-1,1]）;
plot（w/pi,abs（Y））;
幅值电信201'
绝对值Y'
plot（w/pi,angle（Y）/pi）;
相位电信201'
b=1;
a=[1,-0.8];
x=cos（0.05*pi*n）;
y=filter（b,a,x）;
stem（n,x）
n'
x（n）'
输入序列电信1201'
stem（n,y）
y（n）'
输出序列电信1201'
实验三
已知信号由15Hz幅值0.5的正弦信号和40Hz幅值2的正弦信号组成，数据采样频率
fs=100;
N=128;
N-1;
t=n/fs;
x=0.5*sin（2*pi*15*t）+2*sin（2*pi*40*t）;
y=fft（x,N）;
f=（0:
length（y）-1）'
*fs/length（y）;
mag=abs（y）;
stem（f,mag）;
N=128点电信1201'
已知带有测量噪声信号f1=50Hz,f2=1为均值为零、方差为1的随机信号，采样频率为1000Hz，
t=0:
0.6;
x=sin（2*pi*50*t）+sin（2*pi*120*t）;
y=x+2*randn（1,length（t））;
Y=fft（y,512）;
P=Y.*conj（Y）/512;
%求功率
f=1000*（0:
255）/512;
plot（y）;
plot（f,P（1:
256））;
对信号进行DFT，对其结果进行IDFT，并将IDFT的结果和原信号进行比较。
fs=100;
N=128;
n=0:
t=n/fs;
x=sin（2*pi*40*t）+sin（2*pi*15*t）;
subplot（2,2,1）
plot（t,x）
originalsignal电信1201'
subplot（2,2,2）
plot（f,mag）
FFTtooriginalsignal电信1201'
xifft=ifft（y）;
magx=real（xifft）;
ti=[0:
length（xifft）-1]/fs;
subplot（2,2,3）
plot（ti,magx）;
signalfromIFFT电信1201'
yif=fft（xifft,N）;
mag=abs（yif）;
subplot（2,2,4）
FFTtosignalfromIFFT电信201'
用函数conv和FFT计算同一序列的卷积，比较其计算时间。
L=5000;
N=L*2-1;
n=1:
L;
x1=0.5*n;
x2=2*n;
t0=clock;
yc=conv（x1,x2）;
conv_time=etime（clock,t0）
yf=ifft（fft（x1,N）.*fft（x2,N））;
fft_time=etime（clock,t0）
实验四
用冲激响应不变法设计Butterworth低通数字滤波器，通带波纹小于1dB，阻带在
wp=0.2*pi;
ws=0.3*pi;
rp=1;
rs=15;
ts=0.01;
Nn=128;
Wp=wp/ts;
Ws=ws/ts;
[N,Wn]=buttord（Wp,Ws,rp,rs,'
s'
[z,p,k]=buttap（N）;
[Bap,Aap]=zp2tf（z,p,k）;
[b,a]=lp2lp（Bap,Aap,Wn）;
[bz,az]=impinvar（b,a,1/ts）;
freqz（bz,az,Nn,1/ts）
设计一个Butterworth高通数字滤波器，通带边界频率为300Hz，阻带边界频率为200Hz，通带波纹小于1dB，阻带衰减大于20dB，采样频率为1000Hz。
fs=1000;
wp=300/（fs/2）;
ws=200/（fs/2）;
rs=15;
Nn=128;
[N,Wn]=buttord（wp,ws,rp,rs）;
[b,a]=butter（N,Wn,'
high'
freqz（b,a,Nn,fs）
设计一个24阶FIR带通滤波器，通带频率为
wp=[0.35,0.65];
N=24;
b=fir1（2*N,wp）;
freqz（b,1,512）
f=0:
0.002:
1;
m（1:
201）=1;
m（202:
301）=0;
m（302:
351）=0.5;
m（352:
401）=0;
m（402:
501）=1;
hold
plot（f,m,'
r:
b=fir2（64,f,m）;
[h,f1]=freqz（b）;
f1=f1./pi;
plot（f1,abs（h））
N=64电信1201'
b=fir2（256,f,m）;
N=256电信1201'
针对一个含有5Hz、15Hz和30Hz的混和正弦波信号，设计一个FIR带通滤波器。
fc1=10;
fc2=20;
[n,Wn,beta,ftype]=kaiserord（[7131723],[010],[0.010.010.01],100）;
w1=2*fc1/fs;
w2=2*fc2/fs;
window=kaiser（n+1,beta）;
%使用kaiser窗函数
b=fir1（n,[w1w2],window）;
%使用标准频率响应的
freqz（b,1,512）;
%数字滤波器频率响应
t=（0:
100）/fs;
s=sin（2*pi*t*5）+sin（2*pi*t*15）+sin（2*pi*t*30）;
sf=filter（b,1,s）;
%对信号s进行滤波
figure
plot（t,s）;
电信1201'
plot（t,sf）
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