数字信号处理MTLAB版实验5.docx
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数字信号处理MTLAB版实验5
5.1
t=0:
0.0005:
1;
f=13;
xa=cos（2*pi*f*t）;
subplot（2,1,1）
plot（t,xa）;grid
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Continuous-timesignalx_{a}（t）'）;
axis（[01-1.21.2]）
subplot（2,1,2）;
T=0.1;
n=0:
T:
1;
xs=cos（2*pi*f*n）;
k=0:
length（n）-1;
stem（k,xs）;grid;
xlabel（'Timeindexn'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Discrete-timesignalx[n]'）;
axis（[0（length（n）-1）-1.21.2]）
5.2
10Hz,T=0.1s
5.3
axis将横纵坐标确定能将图象全部呈现
5.4
T=0.01;f=100Hz
T=1/26;f=26Hz
T=0.2;f=5Hz
T=0.5;f=2Hz
5.5
f=3Hz;
f=7Hz
没有区别；因为xa=cos（2*pi*f*t）抽样是t=nT,T=0.1即
xa=cos（0.2*pi*f*n）;f=3,7,13Hz;即xa=cos（0.6*pi*n）
xa=cos（1.4*pi*n）;xa=cos（2.6*pi*n）;当n=1..10时，其
相位之和为2*pi;所以值相等；
5.6
%ProgramP5_2
%IllustrationofAliasingEffectintheTime-Domain
clf;
T=0.1;f=13;
n=（0:
T:
1）';
xs=cos（2*pi*f*n）;
t=linspace（-0.5,1.5,500）';
ya=sinc（（1/T）*t（:
ones（size（n）））-（1/T）*n（:
ones（size（t）））'）*xs;
plot（n,xs,'o',t,ya）;grid;
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Reconstructedcontinuous-timesignaly_{a}（t）'）;
axis（[01-1.21.2]）;
5.7
t=[-0.5,1.5];t的增量0.004；在图中t=[0,1]
由于低通滤波
5.8
f=3Hz,7Hz
5.8
同5.5clf;
t=0:
0.0005:
1;
f=13;
xa=cos（2*pi*f*t）;
subplot（3,1,1）
plot（t,xa）;grid
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Continuous-timesignalx_{a}（t）'）;
axis（[01-1.21.2]）
subplot（3,1,2）;
T=0.01;
n=0:
T:
1;
xs=cos（2*pi*f*n）;
k=0:
length（n）-1;
stem（k,xs）;grid;
xlabel（'Timeindexn'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Discrete-timesignalx[n]'）;
axis（[0（length（n）-1）-1.21.2]）
n=（0:
T:
1）';
xs=cos（2*pi*f*n）;
t=linspace（-0.5,1.5,500）';
ya=sinc（（1/T）*t（:
ones（size（n）））-（1/T）*n（:
ones（size（t）））'）*xs;
subplot（3,1,3）;
plot（n,xs,'o',t,ya）;grid;
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Reconstructedcontinuous-timesignaly_{a}（t）'）;
axis（[01-1.21.2]）;
5.9
5.9
clf;
t=0:
0.005:
10;
xa=2*t.*exp（-t）;
subplot（2,2,1）
plot（t,xa）;grid
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Continuous-timesignalx_{a}（t）'）;
subplot（2,2,2）
wa=0:
10/511:
10;
ha=freqs（2,[121],wa）;
plot（wa/（2*pi）,abs（ha））;grid;
xlabel（'Frequency,kHz'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'|X_{a}（j\Omega）|'）;
axis（[05/pi02]）;
subplot（2,2,3）
T=1;
n=0:
T:
10;
xs=2*n.*exp（-n）;
k=0:
length（n）-1;
stem（k,xs）;grid;
xlabel（'Timeindexn'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Discrete-timesignalx[n]'）;
subplot（2,2,4）
wd=0:
pi/255:
pi;
hd=freqz（xs,1,wd）;
plot（wd/（T*pi）,T*abs（hd））;grid;
xlabel（'Frequency,kHz'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'|X（e^{j\omega}）|'）;
axis（[01/T02]）
xa=2*t.*exp（-t）;
symst;f=2*t*exp（-t）;F=fourier（f）
5.10
%ProgramP5_3
%IllustrationoftheAliasingEffect
%intheFrequency-Domain
clf;
t=0:
0.005:
10;
xa=2*t.*exp（-t）;
subplot（2,2,1）
plot（t,xa）;grid
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Continuous-timesignalx_{a}（t）'）;
subplot（2,2,2）
wa=-10:
10/511:
10;
ha=freqs（2,[121],wa）;
plot（wa/（2*pi）,abs（ha））;grid;
xlabel（'Frequency,kHz'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'|X_{a}（j\Omega）|'）;
axis（[-3302]）;
subplot（2,2,3）
T=1;
n=0:
T:
10;
xs=2*n.*exp（-n）;
k=0:
length（n）-1;
stem（k,xs）;grid;
xlabel（'Timeindexn'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Discrete-timesignalx[n]'）;
subplot（2,2,4）
wd=-10:
pi/255:
10;
hd=freqz（xs,1,wd）;
plot（wd/（T*pi）,T*abs（hd））;grid;
xlabel（'Frequency,kHz'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'|X（e^{j\omega}）|'）;
axis（[-3302]）
t=0:
0.005:
10;
xa=2*t.*exp（-t）;
subplot（3,1,1）
plot（t,xa）;grid
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Continuous-timesignalx_{a}（t）'）;
axis（[010-11]）
subplot（3,1,2）;
T=1;
n=0:
T:
10;
xs=2*n.*exp（-n）;
k=0:
length（n）-1;
stem（k,xs）;grid;
xlabel（'Timeindexn'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Discrete-timesignalx[n]'）;
axis（[0（length（n）-1）-1.21.2]）
n=（0:
T:
1）';
xs=2*n.*exp（-n）;
t=linspace（-0.5,10,500）';
ya=sinc（（1/T）*t（:
ones（size（n）））-（1/T）*n（:
ones（size（t）））'）*xs;
subplot（3,1,3）;
plot（n,xs,'o',t,ya）;grid;
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Reconstructedcontinuous-timesignaly_{a}（t）'）;
axis（[010-11]）;
5.12
%ProgramP5_3
%IllustrationoftheAliasingEffect
%intheFrequency-Domain
clf;
t=-1:
0.005:
10;
xa=exp（-pi.*t.*t）;
subplot（2,2,1）
plot（t,xa）;grid
xlabel（'Time,msec'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Continuous-timesignalx_{a}（t）'）;
subplot（2,2,2）
wa=-10:
10/511:
10;
ha=freqs（2,[121],wa）;
plot（wa/（2*pi）,abs（ha））;grid;
xlabel（'Frequency,kHz'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'|X_{a}（j\Omega）|'）;
axis（[-44-12]）;
subplot（2,2,3）
T=1;
n=0:
T:
10;
xs=exp（-pi.*n.*n）;
k=0:
length（n）-1;
stem（k,xs）;grid;
xlabel（'Timeindexn'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'Discrete-timesignalx[n]'）;
subplot（2,2,4）
wd=-10:
pi/255:
10;
hd=freqz（xs,1,wd）;
plot（wd/（T*pi）,T*abs（hd））;grid;
xlabel（'Frequency,kHz'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'|X（e^{j\omega}）|'）;
axis（[-4402]）
5.13
%ProgramP5_4
%DesignofAnalogLowpassFilter
clf;
Fp=3500;Fs=4500;
Wp=2*pi*Fp;Ws=2*pi*Fs;
[N,Wn]=buttord（Wp,Ws,0.5,30,'s'）;
[b,a]=butter（N,Wn,'s'）;
wa=0:
（3*Ws）/511:
3*Ws;
h=freqs（b,a,wa）;
plot（wa/（2*pi）,20*log10（abs（h）））;grid
xlabel（'Frequency,Hz'）;ylabel（'Gain,dB'）;
title（'Gainresponse'）;
axis（[03*Fs-605]）;
Rp=0.5;Rs=30;3500Hz;4500Hz;
5.14
符合；3500Hz
5.15
%ProgramP5_4
%DesignofAnalogLowpassFilter
clf;
Fp=3500;Fs=4500;
Wp=2*pi*Fp;Ws=2*pi*Fs;
[N,Wn]=cheb1ord（Wp,Ws,0.5,30,'s'）;
[b,a]=cheby1（N,0.5,Wn,'s'）;
wa=0:
（3*Ws）/511:
3*Ws;
h=freqs（b,a,wa）;
plot（wa/（2*pi）,20*log10（abs（h）））;grid
xlabel（'Frequency,Hz'）;ylabel（'Gain,dB'）;
title（'Gainresponse'）;
axis（[03*Fs-605]）;
3500Hz
5.16
clf;
Fp=3500;Fs=4500;
Wp=2*pi*Fp;Ws=2*pi*Fs;
[N,Wn]=cheb2ord（Wp,Ws,0.5,30,'s'）;
[b,a]=cheby1（N,30,Wn,'s'）;
wa=0:
（3*Ws）/511:
3*Ws;
h=freqs（b,a,wa）;
plot（wa/（2*pi）,20*log10（abs（h）））;grid
xlabel（'Frequency,Hz'）;ylabel（'Gain,dB'）;
title（'Gainresponse'）;
axis（[03*Fs-605]）;
5.17
clf;
Fp=3500;Fs=4500;
Wp=2*pi*Fp;Ws=2*pi*Fs;
[N,Wn]=ellipord（Wp,Ws,0.5,30,'s'）;
[b,a]=ellip（N,0.5,30,Wn,'s'）;
wa=0:
（3*Ws）/511:
3*Ws;
h=freqs（b,a,wa）;
plot（wa/（2*pi）,20*log10（abs（h）））;grid
xlabel（'Frequency,Hz'）;ylabel（'Gain,dB'）;
title（'Gainresponse'）;
axis（[03*Fs-605]）;
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