数字信号的处理上机实验代码.docx
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数字信号的处理上机实验代码
文件名：
tstem.m（实验一、二需要）
程序：
functiontstem（xn,yn）
%时域序列绘图函数
%xn:
被绘图的信号数据序列，yn:
绘图信号的纵坐标名称（字符串）
n=0:
length（xn）-1;
stem（n,xn,'.'）;
xlabel（'n'）;ylabel（'yn'）;
axis（[0,n（end）,min（xn）,1.2*max（xn）]）;
文件名：
tplot.m（实验一、四需要）
程序：
functiontplot（xn,T,yn）
%时域序列连续曲线绘图函数
%xn:
信号数据序列,yn:
绘图信号的纵坐标名称（字符串）
%T为采样间隔
n=0;length（xn）-1;t=n*T;
plot（t,xn）;
xlabel（'t/s'）;ylabel（yn）;
axis（[0,t（end）,min（xn）,1.2*max（xn）]）;
文件名：
myplot.m（实验一、四需要）
程序：
%
（1）myplot;计算时域离散系统损耗函数并绘制曲线图。
functionmyplot（B,A）
%B为系统函数分子多项式系数向量
%A为系统函数分母多项式系数向量
[H,W]=freqz（B,A,1000）
m=abs（H）;
plot（W/pi,20*log10（m/max（m）））;gridon;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'幅度（dB）'）
axis（[0,1,-80,5]）;title（'损耗函数曲线'）;
文件名：
mstem.m（实验一、三需要）
程序：
functionmstem（Xk）
%mstem（Xk）绘制频域采样序列向量Xk的幅频特性图
M=length（Xk）;
k=0:
M-1;wk=2*k/M;%产生M点DFT对应的采样点频率（关于pi归一化值）
stem（wk,abs（Xk）,'.'）;boxon;%绘制M点DFT的幅频特性图
xlabel（'w/\pi'）;ylabel（'幅度'）;
axis（[0,2,0,1.2*max（abs（Xk））]）;
文件名：
mpplot.m（实验一需要）
程序：
%
（2）mpplot;计算时域离散系统损耗函数和相频特性函数，并绘制曲线图。
functionmpplot（B,A,Rs）
%mpplot（B,A,Rs）
%时域离散系统损耗函数和相频特性绘图
%B为系统函数分子多项式系数向量
%A为系统函数分母多项式系数向量
%Rs为滤波器阻带最小衰减，省略则幅频曲线最小值取－80dB
ifnargin<3ymin=-80;elseymin=-Rs-20;end;%确定幅频曲线纵坐标最小值
[H,W]=[H,W]=freqz（B,A,1000）
m=abs（H）;
subplot（2,2,1）;
plot（W/pi,20*log10（m/max（m）））;gridon;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'幅度（dB）'）
axis（[0,1,ymin,5]）;title（'损耗函数曲线'）;
subplot（2,2,3）;
plot（W/pi,p/pi）;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'相位/\pi'）;gridon;
title（'（b）相频特性曲线'）;
文件名：
mfftplot.m（实验一需要）
程序：
functionmfftplot（xn,N）
%mfftplot（xn,N）计算序列向量xn的N点fft并绘制其幅频特性曲线
Xk=fft（xn,N）;%计算信号xn的频谱的N点采样
%===以下为绘图部分====
k=0:
N-1;wk=2*k/N;
m=abs（Xk）;mm=max（m）;
plot（wk,m/mm）;gridon;
xlabel（'\omega/\pi'）;ylabel（'幅度（dB）'）;
axis（[0,2,0,1.2]）;
title（'幅度特性曲线'）;
文件名：
mstg.m（实验四需要）
程序：
functionst=mstg
%产生信号序列向量st,并显示st的时域波形和频谱
%st=mstg返回三路调幅信号相加形成的混合信号，长度N=1600
N=1600;%N为信号st的长度
Fs=10000;T=1/Fs;Tp=N*T;%采样频率Fs=10kHz，Tp为采样时间
t=0:
T:
（N-1）*T;k=0:
N-1;f=k/Tp;
fc1=Fs/10;%第1路调幅信号的载波频率fc1=1000Hz
fm1=fc1/10;%第1路调幅信号的调制信号频率fm1=100Hz
fc2=Fs/20;%第2路调幅信号的载波频率fc2=500Hz
fm2=fc2/10;%第2路调幅信号的调制信号频率fm2=50Hz
fc3=Fs/40;%第3路调幅信号的载波频率fc3=250Hz
fm3=fc3/10;%第3路调幅信号的调制信号频率fm3=25Hz
xt1=cos（2*pi*fm1*t）.*cos（2*pi*fc1*t）;%产生第1路调幅信号
xt2=cos（2*pi*fm2*t）.*cos（2*pi*fc2*t）;%产生第2路调幅信号
xt3=cos（2*pi*fm3*t）.*cos（2*pi*fc3*t）;%产生第3路调幅信号
st=xt1+xt2+xt3;%三路调幅信号相加
fxt=fft（st,N）;%计算信号st的频谱
%====以下为绘图部分，绘制st的时域波形和幅频特性曲线====
subplot（3,1,1）;
plot（t,st）;grid;xlabel（'t/s'）;ylabel（'s（t）'）;
axis（[0,Tp/8,min（st）,max（st）]）;title（'（a）s（t）的波形'）;
subplot（3,1,2）;
stem（f,abs（fxt）/max（abs（fxt））,'.'）;grid;title（'（b）s（t）的频谱'）;
axis（[0,Fs/5,0,1.2]）;
xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'幅度'）;
文件名：
xtg.m（实验五需要）
程序：
functionxt=xtg（N）
%实验五信号x（t）产生,并显示信号的幅频特性曲线
%xt=xtg（N）产生一个长度为N,有加性高频噪声的单频调幅信号xt,采样频率Fs=1000Hz
%载波频率fc=Fs/10=100Hz,调制正弦波频率f0=fc/10=10Hz.
Fs=1000;T=1/Fs;Tp=N*T;
t=0:
T:
（N-1）*T;
fc=Fs/10;f0=fc/10;%载波频率fc=Fs/10，单频调制信号频率为f0=Fc/10;
mt=cos（2*pi*f0*t）; %产生单频正弦波调制信号mt，频率为f0
ct=cos（2*pi*fc*t）; %产生载波正弦波信号ct，频率为fc
xt=mt.*ct; %相乘产生单频调制信号xt
nt=2*rand（1,N）-1; %产生随机噪声nt
%设计高通滤波器hn,用于滤除噪声nt中的低频成分,生成高通噪声
%========================
fp=150;fs=200;Rp=0.1;As=70; %滤波器指标
fb=[fp,fs];m=[0,1]; %计算remezord函数所需参数f,m,dev
dev=[10^（-As/20）,（10^（Rp/20）-1）/（10^（Rp/20）+1）];
[n,fo,mo,W]=remezord（fb,m,dev,Fs）; %确定remez函数所需参数
hn=remez（n,fo,mo,W）; %调用remez函数进行设计,用于滤除噪声nt中的低频成分
yt=filter（hn,1,10*nt）; %滤除随机噪声中低频成分，生成高通噪声yt
xt=xt+yt; %噪声加信号
fst=fft（xt,N）;k=0:
N-1;f=k/Tp;
subplot（3,1,1）;plot（t,xt）;grid;xlabel（'t/s'）;ylabel（'x（t）'）;
axis（[0,Tp/5,min（xt）,max（xt）]）;title（'（a）信号加噪声波形'）
subplot（3,1,2）;plot（f,abs（fst）/max（abs（fst）））;grid;title（'（b）信号加噪声的频谱'）
axis（[0,Fs/2,0,1.2]）;xlabel（'f/Hz'）;ylabel（'幅度'）
10.1系统响应及系统稳定性
closeall;clearall;clc;
%容1：
调用filter解差分方程，由系统对u（n）的响应判断稳定性
%========================
A=[1,-0.9];B=[0.05,0.05]; %系统差分方程系数向量B和A
x1n=[11111111zeros（1,50）]; %产生信号x1（n）=R8（n）
x2n=ones（1,128）; %产生信号x2（n）=u（n）
hn=impz（B,A,58）; %求系统单位脉冲响应h（n）
subplot（2,2,1）;y='h（n）';tstem（hn,y）; %调用函数tstem绘图
title（'（a）系统单位脉冲响应h（n）'）;boxon
y1n=filter（B,A,x1n）; %求系统对x1（n）的响应y1（n）
subplot（2,2,2）;y='y1（n）';tstem（y1n,y）;
title（'（b）系统对R8（n）的响应y1（n）'）;boxon
y2n=filter（B,A,x2n）; %求系统对x2（n）的响应y2（n）
subplot（2,2,4）;y='y2（n）';tstem（y2n,y）;
title（'（c）系统对u（n）的响应y2（n）'）;boxon
%容2：
调用conv函数计算卷积
%========================
x1n=[11111111]; %产生信号x1（n）=R8（n）
h1n=[ones（1,10）zeros（1,10）];
h2n=[12.52.51zeros（1,10）];
y21n=conv（h1n,x1n）;
y22n=conv（h2n,x1n）;
figure
（2）
subplot（2,2,1）;y='h1（n）';tstem（h1n,y）; %调用函数tstem绘图
title（'（d）系统单位脉冲响应h1（n）'）;boxon
subplot（2,2,2）;y='y21（n）';tstem（y21n,y）;
title（'（e）h1（n）与R8（n）的卷积y21（n）'）;boxon
subplot（2,2,3）;y='h2（n）';tstem（h2n,y）; %调用函数tstem绘图
title（'（f）系统单位脉冲响应h2（n）'）;boxon
subplot（2,2,4）;y='y22（n）';tstem（y22n,y）;
title（'（g）h2（n）与R8（n）的卷积y22（n）'）;boxon
%容3：
谐振器分析
%========================
un=ones（1,256）; %产生信号u（n）
n=0:
255;
xsin=sin（
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