数字信号处理实验报告一.docx
《数字信号处理实验报告一.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字信号处理实验报告一.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数字信号处理实验报告一
数学与计算科学学院
《数字信号处理》实验报告
题目：
熟悉MATLAB环境及简单序列运算
专业：
信息与计算科学
学号：
1309301-11
姓名：
周露
指导教师：
胡振华教授
成绩：
二零一五年十一月二十日
目录
一实验目的…………………………………………………………1
二实验内容及结果…………………………………………………2
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。
二、实验内容及结果
认真阅读讲义前面的“MATLAB简介”和本实验的“实验说明及程序示例”部分，在MATLAB环境下选择简介和说明中的部分例子重做一遍，体会各条命令或指令的含义。
在熟悉了MATLAB的基本命令的基础上，完成以下实验。
1.序列（一维数组）、矩阵（多维数组）的输入和特殊序列、矩阵的产生。
（1）输入A=[1234],B=[1,2,3,4],C=[1;2;3;4],D=[123;456;789],E=[1,2,3;4,5,6;7,8,9],比较各个变量的结果及特点。
结果：
输入如题要求代码后可知：
A和B皆为一行四列的矩阵；
C为一列四行的矩阵；
D和E皆为三行三列的矩阵。
（2）采用“
”形式的指令（语句）产生一个等差序列，该序列A的初值为a、终值为b（或略小于b的一个值）、等差为x（若等差为1则可缺省该值）。
产生一个n=0,1,2,…,15的序列；改变a,x,b的值，比较各序列的结果与特点。
代码：
A=0:
15
便产生了一个n=0,1,2,…,15的序列；
改变a,x,b的值如下
代码：
A=0:
2:
15
结果:
A=
02468101214
显然当x无法整除b时，产生序列的终值会小于b
（3）利用ones,zeros,randn函数分别产生各个元素为“全1、全0、正态分布随机数”的序列和矩阵（行序列就是1×N的矩阵，而列序列就是N×1的矩阵）。
改变函数参数，比较各个结果。
代码：
A=zeros（1,4）
B=zeros（4,1）
C=ones（1,4）
D=ones（4,1）
E=randn（1,4）
F=randn（4,1）
便产生了如题要求矩阵，改变括号的参数（x，y），便会产生x行y列的“全1、全0、正态分布随机数”的矩阵。
2.序列的简单运算。
输入A=[1234],B=[5678]，求C=A+B,D=A-B,E=A.*B,F=A./B,H=A.^3,I=A.^B,比较各个序列的结果（注意体会对应“点运算”的特点），并用stem语句画出各个序列。
代码：
A=[1234],B=[5678]
C=A+B
D=A-B
E=A.*B
F=A./B
H=A.^3
I=A.^B
结果：
A=
1234
B=
5678
C=
681012
D=
-4-4-4-4
E=
5122132
F=
0.20000.33330.42860.5000
H=
182764
I=
164218765536
画图代码stem（c）
Stem（D）
Stem（E）
Stem（F）
Stem（H）
Stem（I）
3.矩阵的简单运算。
输入A=[123;456;789],B=[316;792;584],求C=A+B,D=A-B,E=A*B,F=A.*B,G=A/B,H=A./B,I=A^2,J=A.^2,K=A.^B。
比较各个矩阵的结果（注意体会对应“点运算”的特点）。
代码：
A=[123;456;789],B=[316;792;584]
C=A+B
D=A-B
E=A*B
F=A.*B
G=A/B
H=A./B
I=A^2
J=A.^2
K=A.^B
结果：
C=
439
11148
121613
D=
-21-3
-3-44
205
E=
324322
779758
12215194
F=
3218
284512
356436
G=
0.1574-0.45370.7407
0.5185-0.25930.8519
0.8796-0.06480.9630
H=
0.33332.00000.5000
0.57140.55563.0000
1.40001.00002.2500
I=
303642
668196
102126150
J=
149
162536
496481
K=
12729
16384195312536
16807167772166561
4.应用函数length、size求取序列和矩阵的大小。
先输入或生成一个序列和矩阵，用上述函数求序列和矩阵的大小，体会二者的作用和不同之处。
代码：
A=[123;456;789]
B=[1234]
l=length（B）
[n,m]=size（A）
结果;
l=
4
n=
3
m=
3
*5.采用rand函数分别产生两个长度不同的序列A、B。
（1）修改序列A部分元素的值：
将A的中间4～5个元素的值修改为“1”；
（2）将A、B中长度较长的序列截短，使二者长度一致；
（3）将A、B中长度较短的序列在后面补零加长，使二者长度一致；
（4）求序列C：
长度为A的一半，且各元素为A、B前一半元素的对应相加。
（1）代码：
A=rand（1,5）
B=rand（1,4）
A（2:
5）=1
结果:
A=
0.96490.15760.97060.95720.4854
B=
0.80030.14190.42180.9157
A=
0.96491.00001.00001.00001.0000
（2）代码A=rand（1,5）
B=rand（1,4）
l=length（B）
A=A（1:
l）
结果
A=
0.39220.65550.17120.70600.0318
B=
0.27690.04620.09710.8235
l=
4
A=
0.39220.65550.17120.7060
（3）代码：
A=rand（1,5）
B=rand（1,4）
l=length（A）
B（l）=0
结果：
A=
0.07590.05400.53080.77920.9340
B=
0.12990.56880.46940.0119
l=
5
B=
0.12990.56880.46940.01190
（4）代码：
A=rand（1,6）
B=rand（1,4）
l=（length（A））/2;
a=A（1:
l）;
b=B（1:
l）;
c=a+b
结果：
A=
0.24000.41730.04970.90270.94480.4909
B=
0.48930.33770.90010.3692
c=
0.72920.75500.9497
6.绘出下列时间函数的图形（注意：
t的取值点选取合理，使绘出的图形恰当！
），对图形的X轴Y轴以及图形上方均须加上适当的标注：
（1）
；
（2）
。
（1）代码：
t=0:
0.1:
3
y=sin（t）
plot（y）
结果
（2）代码：
t=0:
0.1:
4
y=（cos（20*pi*t））.*（sin（pi*t））
plot（y）
结果：
7.编写函数weight_add（x1,x2,w），实现两个序列x1（n）、x2（n）的加权和运算：
。
函数参数中，x1、x2为输入序列，w为权值。
给定两个序列x1、x2，绘出原序列和函数执行后得到的序列图形。
运行代码：
function[y]=weight_add（x1,x2,w）
y=w.*x1+（1-w）.*x2;
end
x1=randn（1,5）
x2=randn（1,5）
w=randn（1,5）
C=weight_add（x1,x2,w）;
stem（C）
运行结果：
*8.编写函数stepshift（n0,n1,n2），实现u（n-n0）,n1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];
stem（n,x,'fill'）;xlable（'时间序列n'）;
ylable（'u（n-n0）'）
运行结果：
请输入起点：
2
请输入终点8
请输入阶跃位置6
升级会员 