MATALB设计文档格式.docx
《MATALB设计文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATALB设计文档格式.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第1章绪论…………………………………………………………………………………1
1.1课题背景……………………………………………………….…………..….1
第2章离散时间傅立叶分析简介………………………………………………………..2
2.1离散时间傅立叶分析简介…………………………………………………..…..2
2.2周期序列的离散傅立叶级数………………………………………………….…2
第3章matlab介绍……………………………………………………………………….4
3.1什么是matlab………………………………………………………………….…4
3.2matlab系统简介...………………………………………………………………..4
3.2.1matlab语言……………………………………………………………………4
3.2.2matlab工作环境…………………………………………………………..4
3.2.3matlab制图系统………………………………………………………………4
3.2.4matlab的数学函数…………………………………………………………..5
第4章matlab傅里叶分析实例………………………………………………………….6
4.1离散时间中的傅立叶分析………………………………………………………6
4.2周期序列中的傅立叶分析………………………………………………………7
结论…………………………………………………………………………………………..9
参考文献…………………………………………………………………………………….10
不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。
在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。
打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行
第1章绪论
1.1课题背景
《信号与系统》课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课,是电子信息、通信工程及自动控制等专业本科学生的必修课程,也是信息类专业硕士研究生入学必考课程.该课程是将电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程,对后续专业课起着承上启下的作用。
该课程的基本方法和理论大量应用于计算机信息处理的各个领域,特别是通信、数字语音处理、数字图像处理、数字信号分析等领域,应用更为广泛。
因此,自己掌握对信号与系统进行分析的基本方法和理论,无论是对今后专业课的学习,还是毕业后从事专业工作的能力,都具有重要的意义。
在目前的学习中,“信号与系统”的学习重点基本理论知识要点,同时学习使用MATLAB软件,应用Matlab强大的功能进行信号与系统的分析与设计,结合专业,在可视化编程语言环境下做《信号与系统》的辅助学习实验。
经过理论和实验学习的检验,不但可以激发学习“信号与系统”课程的积极性,而且也培养了自己的创造性;
加深了对理论内容的理解,提高了学习的效率。
XXXXX
第2章离散时间傅里叶分析简介
2.1离散时间傅立叶分析简介
作为有限长序列的一种傅里叶表示法，离散傅里叶变换除了在理论上相当重要之外，而且由于存在有效的快速算法——快速离散傅里叶变换，因而在各种数字信号处理的算法中起着核心作用。
有限长序列的离散傅里叶变换（DFT）和周期序列的离散傅里叶级数（DFS）本质上是一样的。
为了讨论离散傅里叶级数与离散傅里叶变换，我们首先来回顾并讨论傅里叶变换的几种可能形式，一个非周期实连续时间信号xa（t）的傅里叶变换，即频谱Xa（jΩ）是一个连续的非周期函数，这一变换对的示意图见图8-1（a）。
该变换关系与第1章“连续时间信号的采样”中所涉及到的非周期连续时间信号xa（t）的情况相同。
一个周期性连续时间信号xp（t），其周期为Tp，该信号可展成傅里叶级数，其傅里叶级数的系数为，即xp（t）的傅里叶变换或频谱Xp（jkΩ）是由各次谐波分量组成的，并且是非周期离散频率函数，xp（t）和Xp（jkΩ）的示意图见图８-1（b）。
其中，离散频谱相邻两谱线之间的角频率间隔为Ω=2πF=2π/Tp，k为谱谐波序号。
2.2周期序列的离散傅里叶级数（DFS）
设是一个周期为N的周期序列，即
r为任意整数周期序列不是绝对可和的，所以不能用Z变换表示，因为在任何z值下，其Z变换都不收敛，也就是
但是，正如连续时间周期信号可以用傅里叶级数表示一样，周期序列也可以用离散傅里叶级数来表示，该级数相当于成谐波关系的复指数序列（正弦型序列）之和。
也就是说，复指数序列的频率是周期序列的基频（2π/N）的整数倍。
这些复指数序列ek（n）的形式为
式中,k,r为整数。
由式（8-1）可见，复指数序列ek（n）对k呈现周期性，周期也为N。
也就是说,离散傅里叶级数的谐波成分只有N个独立量，这是和连续傅里叶级数的不同之处（后者有无穷多个谐波成分），因而对离散傅里叶级数，只能取k=0到N-1的N个独立谐波分量，不然就会产生二义性。
因而可展成如下的离散傅里叶级数，即
式中，求和号前所乘的系数1/N是习惯上已经采用的常数，是k次谐波的系数
第3章Matlab介绍
3.1什么是MATLAB
典型的使用包括：
数学和计算；
算术发展模型；
模拟和原型；
数据分析，开发，和可视化；
科学和工程图学；
应用发展包括图形用户界面设计；
MATLAB表示矩阵实验室。
3.2MATLAB系统简介
3.2.1MATLAB语言
这是高阶的矩阵/数组语言,带控制流动陈述，函数，数据结构，输入/输出，而且面向目标的编程特点。
Ops操作符和特殊字符。
Lang程序设计语言作。
strfun字符串。
iofun输入/输出。
timefun时期和标有日期。
datatypes数据类型和结构。
3.2.2MATLAB工作环境
这是你作为MATLAB用户或程序编制员的一套工具和设施。
3.2.3MATLAB制图系统
它为2维上，而且三维的数据可视化，图象处理，动画片制作和表示图形包括高阶的指令在内。
它也为包括低阶的指令在内,允许你建造完整的图形用户界面（GUIs），MATLAB应用。
制图法功能在MATLAB工具箱中被组织成5文件夹：
graph2d2-的维数上的图表。
graph3d三维的图表。
specgraph专业化图表。
graphics制图法。
uitools图形用户界面工具。
3.2.4MATLAB的数学的函数库
数学和分析的功能在MATLAB工具箱中被组织成8文件夹。
elmat初步矩阵，和矩阵操作。
elfun初步的数学函数。
specfun专门的数学函数。
matfun矩阵函数－用数字表示的线性的代数。
datafun数据分析和傅立叶变换。
polyfun插入物，并且多项式。
funfun功能函数。
sparfun稀少矩阵。
MATLAB应用程序接口（API）。
这是允许你写C、Fortran语言与MATLAB交互。
第4章Matlab傅里叶分析实例
4.1离散时间中的傅立叶分析
将[0，π]分为501个等间隔的点，计算x（n）=（0.5）的傅里叶变换，并用matlab画出其模，相角，实部，虚部的曲线。
解：
MATLAB程序如下：
>
w=[0:
1:
500]*pi/500;
%[0,pi]区域分为501点
X=exp（j*w）./（exp（j*w）-0.5*ones（1,501））;
magX=abs（X）;
angX=angle（X）;
realX=real（X）;
imagX=imag（X）;
subplot（2,2,1）;
plot（w/pi,magX）;
grid
xlabel（‘以pi为单位的频率’）；
title（‘幅度部分’）；
ylabel（‘幅度’）
subplot（2,2,3）;
plot（w/pi,angX）;
xlabel（‘以pi为单位的频率’）；
title（‘相角部分’）；
ylabel（‘弧度’）
subplot（2,2,2）;
plot（w/pi,realX）;
title（‘实部’）；
ylabel（‘虚部’）
subplot（2,2,4）;
plot（w/pi,imagX）;
title（‘虚部’）；
其结果如下图：
图1例一输出结果
4.2周期序列中的傅立叶分析
令x（n）=求X（）并探讨其周期性。
因为x（n）是复制的，它只满足周期性。
所以他被唯一地定义在一个2π周期上。
然而，我们将在[-2π,2π]之间的两个周期中的401个频点上作计算以观察其周期性。
n=0:
10;
x=（0.9*exp（j*pi/3））.^n;
k=-200:
200;
w=（pi/100）*k;
X=x*（exp（-j*pi/100））.^（n*k）;
subplot（2,1,1）;
plot（w/pi.magX/pi）;
ylabel（‘|X|’）
title（‘幅度部分’）
subplot（2,1,2）;
plot（w/pi.angX/pi）;
ylabel（‘弧度/pi’）
title（‘相角部分’）
图2例二输出结果
不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。
“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。
结论
通过运用MATLAB来解决信号的傅立叶变换分析，这样既简单又方便，且直观！
我们可以从MATLAB输出结果中直接看出某一信号的频谱特性，周期性等！
这样可使我们更深一步的了解用傅立叶变换来分析信号的作用。
参考文献
[1]燕庆明.信号与系统教程[M].北京:
高等教育出版社,2004．
[2]徐天成.信号与系统[M].哈尔滨:
哈尔滨工程大学出版社,2003．
[3]楼顺天,于 卫,等.MATLAB程序设计语言[M].西安:
西安电子科技大学出版社,1997．
[4]楼顺天.基于MATLAB的系统分析与设计—信号处理．
西安:
西安电子科技大学出版社,2001
[5]Signals&
Systems作者Oppenheim,2005
[6]美国人A.V.奥本海姆和R.W.谢弗，（<
signalandsystem>
）,电子工业出版社出版．
升级会员 