数字信号处置实验一实验报告.docx
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数字信号处置实验一实验报告
数字信号处置实验一
1.完本钱文档内容的自学阅读和其中各例题后子问题；
Q1.1运行程序P1.1，以产生单位样本序列u[n]并显示它。
答:
clf;
n=-10:
20;
u=[zeros（1,10）1zeros（1,20）];
stem（n,u）;
xlabel（'时刻序号n'）;
ylabel（'振幅'）;
title（'单位样本序列'）;
axis（[-102001.2]）
Q1.2命令clf，axis，title，xlabel和ylabel的作用是什么？
答：
clf清除图对象，axis操纵轴刻度和风格的高层指令，title设置图名，xlabel和ylabel设置横纵坐标轴名称。
Q1.3修改程序P1.1以产生带有延时11个单位样本的延迟单位样本序列ud[n]。
运行修改的程序并显示产生的序列。
答：
clf;
n=0:
30;
ud=[zeros（1,11）1zeros（1,19）];
stem（n,ud）;
xlabel（'时刻序号n'）;ylabel（'振幅'）;
title（'单位样本序列'）;
axis（[03001.2]）
Q1.4修改程序P1.1以产生单位步长序列s[n].运行修改后程序并显示产生的序列。
答：
clf;
n=0:
30;
u=[1.*n];
stem（n,u）;
title（'UnitSampleSequence'）;
axis（[030030]）
Q1.5修改程序P1.1，以产生带有超前7个样本的延时单位阶跃序列sd[n]。
运行修改后的程序并显示产生的序列。
答：
clf;
n=-15:
30;
s=[zeros（1,8）ones（1,38）];
stem（n,s）;
xlabel（'Timeindexn'）;ylabel（'Amplitude'）;
title（'UnitSampleSequence'）;
axis（[-153001.2]）;
Q1.6运行程序P1.2，以产生复数值的指数序列。
答：
clf;
c=-（1/12）+（pi/6）*i;
K=2;
n=0:
40;
x=K*exp（c*n）;
subplot（2,1,1）;
stem（n,real（x））;
xlabel（'时刻序号n'）;ylabel（'振幅'）;
title（'实部'）;
subplot（2,1,2）;
stem（n,imag（x））;
xlabel（'时刻序号n'）;ylabel（'振幅'）;
title（'虚部'）;
Q1.7哪个参数操纵该序列的增加或衰减率？
那个参数操纵该序列的振幅？
答：
参数c操纵该序列的增加或衰减率；参数K操纵该序列的振幅。
Q1.8假设参数c改成（1/12）+（pi/6）*i，将会发生什么情形？
Q1.9运算符real和imag的作用是什么？
答：
运算符real和imag的作用别离是提取运算数值x的“实部”和“虚部”，以便于接下来别离将“实部”和“虚部”成像。
Q1.10命令subplot的作用是什么？
答：
命令subplot的作用是使“实部”和“虚部”用两张图像呈现出来，subplot（a,b,c），其中a代表图像分两行呈现，b代表图像分一列呈现，a代表第a行的第b列图像。
Q1.11运行程序P1.3，以产生实数值的指数序列。
答：
clf;
n=0:
35;
a=1.2;
K=0.2;
x=K*a.^n;
stem（n,x）;
xlabel（'时刻序号n'）;
ylabel（'振幅'）;
Q1.12哪个参数操纵该序列的增加或衰减率？
哪个参数操纵该序列的振幅？
答：
参数a操纵该序列的增加或衰减率；参数K操纵该序列的振幅。
Q1.13算数运算符^和.^之间的区别是什么？
答：
运算符“^”表示a的指数是n那个序列；运算符“.^”表示a的指数别离是n那个序列中的每一个数字，即对应的每一个元素。
Q1.14假设参数a小于1，会发生什么情形？
将参数a改成0.9，将参数K改成20，再次运行程序P1.3.
答：
（1）假设参数a小于1，指数序列在“n=0：
35”上是衰减的序列；
（2）将k改成20后的图像如下图：
Q1.15该序列的长度是多少？
怎么样才能改变它？
答：
该序列的长度是35；通过改变“n=0:
35”中的“35”那个数字能够改变序列的长度。
Q1.16利用MATLAB命令sum（s.*s）可计算用向量s表示的实数序列s[n]的能量。
试求在习题Q1.11和习题Q1.14中产生的实数值指数序列x[n]的能量。
答：
Q1.11中：
ans=4.5673e+004；
Q1.14中：
ans=2.1042e+003
Q1.17运行程序P1.4以产生正弦序列并显示它。
答：
n=0:
40;
f=0.1;
phase=0;
A=1.5;
arg=2*pi*f*n-phase;
x=A*cos（arg）;
clf;
stem（n,x）;
axis（[040-22]）;
grid;
title（'正弦序列'）;
xlabel（'时刻序号n'）;
ylabel（'振幅'）;
axis;
Q1.18该序列的频率是多少？
如何能够改变它？
哪个参数操纵该序列的相位？
哪个参数操纵该序列的振幅？
该序列的周期是多少？
答：
该序列的频率是0.1Hz；通过改变f的值能够此正弦序列的频率；参数phase操纵该序列的初相位；参数A操纵该序列的振幅；该序列的周期是10s。
Q1.19该序列的长度是多少？
怎么样能够改变它？
答：
该序列的长度是41个时刻单位，通过改变n的参数能够改变该序列的长度。
Q1.21axis和grid命令的作用是什么？
答：
axis的作用是规定图像显示的横纵坐标的范围；grid的作用是显示图像上面的“网格”。
Q1.22修改程序P1.4，以产生一个，频率为0.9的正弦序列并显示它。
把此序列和习题Q1.17所产生的序列相较较。
修改程序P1.4以产生一个频率为1.1的正弦序列并显示它。
把此序列与Q1.17中产生的序列相较较，评判你的结果。
答：
修更正弦序列的频率只需要改变程序中“f”的值即可，第一个改成f=0.9，结果如以下图：
第二个改成f=1.1，结果图像如下：
结论：
该图像与f=0.1时的图像一样，因为该正弦序列的最小周期是2pi的,而当f=0.9与f=1.1时正好是2pi的整数倍。
Q1.23修改上述程序，以产生长度为50、频率为0.0八、振幅为2.五、相移为90度的一个正弦序列并显示它。
该序列的周期是多少？
程序：
n=0:
49;
f=0.08;
phase=1.57;
A=2.5;
arg=2*pi*f*n-phase;
x=A*cos（arg）;
clf;
stem（n,x）;
axis（[049-2.52.5]）;
grid;
title（'正弦序列'）;
xlabel（'时刻序号n'）;
ylabel（'振幅'）;
axis;
本序列周期为12.5s。
Q1.24在程序P1.4顶用plot命令代替stem命令，运行新程序。
新图形与习题Q1.17中产生的图形有什么区别？
答：
答：
原图像是离散的，新图像是持续的，说明plot命令是用滑腻的线将各点连接起来产生持续波，而stem命令那么是用各点来产生离散波。
Q1.25在程序P1.4顶用stairs命令代替stem命令，运行新程序。
新图形与习题Q1.17和习题Q1.24中产生的图形有什么区别？
答：
Stairs函数是用直线将相应的点连接起来，类似于阶梯状。
Q1.26编写一个MATLAB程序，以产生并显示一个长度为100的随机信号，该信号在区间[-2，2]中均匀散布。
答：
clf;
x=（rand（1,100））*4-2;
plot（x）;
Q1.27编写一个MATLAB程序，以产生并显示一个长度为75的高斯随机信号，该信号正态散布且均值为0，方差为3.
答：
clf;
x=0+3*randn（1,75）;
stem（x）;
Q1.28编写一个MATLAB程序，以产生并显示五个长度为31的随机信号。
{X[n]}={A
}
其中振幅A和相位Φ是统计独立的随机变量，振幅在区间0
相位区间在0
内均匀散布。
答：
clear,clc
n=0:
31;
B=0;
A=0;
f=100
A=4.*rand（1,length（n））;
B=2.*pi*rand（1,length（n））;
x=A.*cos（2*pi*f.*n+B）;
subplot（5,1,1）
plot（n,x）
axis（[031-44]）;
grid;
title（'随机正弦信号一'）;xlabel（'n'）;ylabel（'幅值A'）;
A=4.*rand（1,length（n））;
B=2.*pi*rand（1,length（n））;
x=A.*cos（2*pi*f.*n+B）;
subplot（5,1,2）
plot（n,x）
axis（[031-44]）;
grid;
title（'随机正弦信号二'）;xlabel（'n'）;ylabel（'幅值A'）;
A=4.*rand（1,length（n））;
B=2.*pi*rand（1,length（n））;
x=A.*cos（2*pi*f.*n+B）;
subplot（5,1,3）
plot（n,x）
axis（[031-44]）;
grid;
title（'随机正弦信号三'）;xlabel（'n'）;ylabel（'幅值A'）;
A=4.*rand（1,length（n））;
B=2.*pi*rand（1,length（n））;
x=A.*cos（2*pi*f.*n+B）;
subplot（5,1,4）
plot（n,x）
axis（[031-44]）;
grid;
title（'随机正弦信号四'）;xlabel（'n'）;ylabel（'幅值A'）;
A=4.*rand（1,length（n））;
B=2.*pi*rand（1,length（n））;
x=A.*cos（2*pi*f.*n+B）;
subplot（5,1,5）
plot（n,x）
axis（[031-44]）;
grid;
title（'随机正弦信号五'）;xlabel（'n'）;ylabel（'幅值A'）;
Q1.29运行程序P1.5，以产生所有相关的信号。
答：
clf;
R=51;
d=0.8*（rand（R,1）-0.5）;
m=0:
R-1;
s=2*m.*（0.9.^m）;
x=s+d';
subplot（2,1,1）;
plot（m,d','r-',m,s,'g--',m,x,'b-.'）;xlabel（'时刻序号n'）;
ylabel（'振幅'）;
legend（'d[n]','s[n]','x[n]'）;
x1=[00x];
x2=[0x0];
x3=[x00];
y=（x1+x2+x3）/3;
subplot（2,1,2）;
plot（m,y（2:
R+1）,'r-',m,s,'g--'）;legend（'y[n]','s[n]'）;
xlabel（'时刻序号n'）;
ylabel（'振幅'）;
Q1.30未污染的信号s[n]是什么样的形式？
加性噪声d[n]是什么样的形式？
答：
未污染的信号的形式应该为S[n]=2*m。
*（0.9.^m）;表达式所表示的图形，只是自变量的取值为0-50的整数，因此图形应该为一系列离散的点；加性噪声d[n]=0.8*（rand（R,1）-0.5）的形式应该为在区间（-0.4，0.4）中均匀散布长度为51的随机信号，且为列向量51*1。
Q1.31利用语句x=s+d能产生被噪声污染的信号吗？
假设不能，什么缘故？
答：
不能，因为s和d均是矩阵，d与s要想相加必需匹配，而矩阵d本身与矩阵s不匹配，必需把d转置变成d'才能与s进行相加。
Q1.32信号x1,x2和x3与信号x之间的关系是什么？
答：
x1是x的延时，x2和x相等，x3超前于x。
Q1.33legend命令的作用是什么？
答：
legend命令使得对MATLAB所画的图形进行注释
Q1.34：
在载波信号xH[n]和调制信号xL[n]采纳不同频率、不同调制指数m的情形下，运行程序P1.6，以产生振幅调制信号y[n]。
答：
n=0:
100;
m=0.4;
fH=0.1;
fL=0.01;
xH=sin（2*pi*fH*n）;
xL=sin（2*pi*fL*n）;
y=（1+m*xL）.*xH stem（n,y）;
grid;
xlabel（'时刻序号 n'）;
ylabel（'振幅'）;
Q1.35：
算术运算符*和.*之间的区别是什么？
答：
“*”是进行两个标量的相乘，所得结果仍为一个标量；“.*”是长度相同的行向量（或列向量相乘），所得结果仍为长度不变的行向量（或列向量）。
Q1.36：
运行程序P1.7，以产生扫频正弦序列x[n]。
答：
n=0:
100;
a=pi/2/100;
b=0;
arg=a*n.*n+b*n;
x=cos（arg）;
clf;
stem（n,x）;
axis（[0,100.-1.5,1.5]）;
title（'扫频正弦信号'）;
xlabel（'时刻序号n'）;
ylabel（'振幅'）;
grid;
axis;
Q1.37：
该信号最小频率和最大频率是多少？
答：
最小频率是4HZ，最大频率是400HZ。
Q1.38：
如何修改以上程序才能产生一个最小频率为0.1最大频率为0.3的扫频正弦信号？
答：
n=0:
100;
a=0.1;
b=0.3;
arg=a*n.*n+b*n;
x=cos（arg）;
clf;
stem（n,x）;
axis（[0,100,-1.5,1.5]）;
title（'扫频正弦信号'）;
xlabel（'时刻序号n'）;
Q1.39：
在命令窗口键入who。
现在窗口会显示什么信息？
答：
Q1.40：
在命令窗口键入whos。
现在窗口会显示什么信息？
Q1.41：
编写MATLAB程序，以产生图1.1和图1.2中所示的方波和锯齿波序列，并将序列绘制出来。
答：
产生方波程序：
T=6;
n=-5:
0.1:
2*T;
duty=50;
x=2*square（n,duty）;
stem（n,x,'*k'）;
gridon;
产生锯齿波程序：
t=-6*pi:
0.0001:
6*pi;
y=sawtooth（t）;
plot（t,y）;
2.给出如下函数的帮忙英文说明和翻译（不局限于如下函
数，多翻译其他函数并翻译正确者可有加分）
Squarestemstairszerosonessawtooth
Fliplr
方式：
第一在matlab命令窗中输入“docstem”（那个地址以
stem为例，其他函数类似），在跳出帮忙窗口中
“Description”内容即为翻译内容。
答：
Description（Square）
x = square（t）generatesasquarewavewithperiod2πfortheelementsoftimevectort.square（t）issimilarto（t）,butcreatesasquarewavewithpeaksof±1insteadofasinewave.
x = square（t,duty）generatesasquarewavewithspecifieddutycycle,duty,whichisanumberbetween0and100.Thedutycycleisthepercentoftheperiodinwhichthesignalispositive.
翻译：
x=square（t）生成一个基于时刻向量t的周期为2π的方波。
Square（t）类似于sin（t）,可是产生一个峰值为±1的方波而不是正弦波。
X=square（t,duty）生成一个具有指定的工作周期的方波，工作，是从0到100的数字。
工作周期是正向信号的周期的百分比。
Description（stem）
Atwo-dimensionalstemplotdisplaysdataaslinesextendingfromabaselinealongthex-axis.Acircle（thedefault）orothermarkerwhosey-positionrepresentsthedatavalueterminateseachstem.
stem（Y）plotsthedatasequenceYasstemsthatextendfromequallyspacedandautomaticallygeneratedvaluesalongthex-axis.WhenYisamatrix,stemplotsallelementsinarowagainstthesamexvalue.
stem（X,Y）plotsXversusthecolumnsofY.XandYmustbevectorsormatricesofthesamesize.Additionally,XcanbearoworacolumnvectorandYamatrixwithlength（X）rows.
stem（...,'fill'）specifieswhethertocolorthecircleattheendofthestem.
stem（...,LineSpec）specifiesthelinestyle,markersymbol,andcolorforthestemandtopmarker（thebaselineisnotaffected）.Seeformoreinformation.
stem（...,'PropertyName',PropertyValue,...）specifiespropertynameandpropertyvaluepairsfortheobjectsthefunctioncreates.
stem（axes_handle,...）plotsintotheaxesobjectwiththehandleaxes_handleinsteadofintothecurrentaxesobject（）.
h=stem（...）returnsavectorofstemseriesobjecthandlesinh,onehandlepercolumnofdatainY.
翻译：
一个二维离散数据的火柴杆图展现了从一个基础线沿着X轴作为线性延伸的数据。
一个循环（默许）或其他标记了Y的坐标代表了每一茎的数值。
在二维离散数据的火柴杆图（Y）中数据顺序Y作为茎来从相等的空间和沿着x轴的自动迁移数据延伸。
当Y是矩阵时，茎叶图所有元素在与相同x数值的相反一行中。
二维离散数据的火柴杆图（X,Y）中X与Y列相对。
X和Y必需是向量或相同尺寸的矩阵。
另外，X能够使一行或一列向量，Y是一个长度等于X的列。
二维离散数据的火柴杆图（...,'fill'）指定在二维离散数据的火柴杆图循环终点是不是改变颜色。
二维离散数据的火柴杆图（...,LineSpec）指定线性类型，标记符号，，和二维离散数据的火柴杆图的颜色和顶端标记（基线不受阻碍）。
查看取得更多信息。
二维离散数据的火柴杆图（...,'PropertyName',PropertyValue,...）指定特定的名字和特定的数值对作为项目的功能产生。
二维离散数据的火柴杆图（axes_handle,...）运用axes_handle绘制进入座标轴的目标取代进入的最近的坐标轴目标。
h=stem（...）返回一个stemseries目标用h运行的矢量，一个运行处置Y上的每一列数据。
Description（stairs）
Stairstepgraphsareusefulfordrawingtime-historygraphsofdigitallysampleddata.
stairs（Y）drawsastairstepgraphoftheelementsofY,drawingonelinepercolumnformatrices.Theaxespropertydeterminesthecolorofthelines.
WhenYisavector,thex-axisscalerangesfrom1tolength（Y）.WhenYisamatrix,thex-axisscalerangesfrom1tothenumberofrowsinY.
stairs（X,Y）plotstheelementsinYatthelocationsspecifiedinX.
XmustbethesamesizeasYor,ifYisamatrix,Xcanbearoworacolumnvectorsuchthatlength（X）=size（Y,1）
stairs（...,LineSpec）specifiesalinestyle,markersymbol,andcolorforthegraph.（Seeformoreinformation.）
stairs（...,'PropertyName',propertyvalue）createsthestairstepgraph,applyingthespecifiedpropertysettings.Seepropertiesforadescriptionofproperties.
stairs（axes_handle,...）plotsintotheaxeswiththehandleaxes_handleinsteadofintothecurrentaxesobject（）.
h=stair
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