信号分析与处理实验报告实验一基本信号的产生.docx

1、信号分析与处理实验报告实验一基本信号的产生YUNNAN NORMAL UNIVERSITY本科学生设计性实验报告学号 姓名 学院 物理与电子信息 专业、班级 电子实验课程名称 数字信号处理 教师及职称 开课学期 2011 至 2012 学年 下 学期填报时间 2012 年 5 月 27 日云南师范大学教务处编印实验设计方案实验序号-一-实验名称基本信号的产生实验时间2012年3月22日实验室同析三栋1.实验目的学习使用Matlab产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的基本运算，为信号分析和 系统设计奠定基础。2.实验原理、实验流程或装置示意图Matlab提供了很多函数用于产生常用的基本信号：如

2、阶跃信号、脉冲信号、指数信号、 正弦信号和周期方波等。这些信号是信号处理的基础。3.实验设备及材料装有Matlab的计算机一台4.实验方法步骤及注意事项利用Matlab中的函数分析并绘出常用基本信号的波形。注意事项：(1)在使用MATLAB时应注意中英输入法的切换，在中文输入法输入程序时得到的程序 是错误的；(2) MATLAB中两个信号相乘表示为 x.*u,中间有个 同样两个信号相除也是如此；(3)使用MATLAB编写程序时，应新建一个 m文件，而不是直接在 Comandante窗口下编 写程序；在使用MATLAE编程时，应该养成良好的编写习惯。5.实验数据处理方法比较法画图法6.参考文献陈

3、后金，等.数字信号处理.2版【M】北京：高等教育岀版社，2010张德丰，等.MATLAB数值计算与方法北京：机械工业出版社，2010二.实验报告1 .实验现象与结果 连续信号的产生 阶跃信号Utt=-2:0.02:6;x=(t=0); plot(t,x);axis(-2,6,0,1.2);0.80.60.40.20 I I L-t-2-1 0 1连续指数信号xt=2 et=0:0.0 01:5;x=2*exp(-1*t);plot(t,x);21.81.61.41.210.80.60.40.20正弦信号f0=4;w0=2*pi*f0;t=0:0.0 01:1;x=2*sin(w0*t+pi/6

4、);plot(t,x);2矩形脉冲信号t=-2:0.02:6; x=rectpuls(t-2,4); plot(t,x)0.90.8 0.70.60.5 0.40.3 0.20.1-10-2周期方波f0=2;t=0:0.0001:2.5;w0=2*pi*f0; y=square(w0*t,50);%(duty cycle=50%) plot(t,y);axis(0,2.5,-1.5,1.5);抽样函数t=-10:1/500:10; x=s in c(t/pi); plot(t,x);离散信号的产生单位脉冲序列和单位阶跃序列k=-4:20;x=zeros(1,7),1,zeros(1,17);s

5、tem(k,x);0.90.80.70.60.50.40.30.20.1k=-4:20;x=zeros(1,7),1,o nes(1,17); stem(k,x);指数序列k=-5:15;x=0.3*(1/2).Ak;stem(k,x);10正弦序列k=-10:10;omega=pi/3;x=0.5*s in(o mega*k+pi/5); stem(k,x);离散周期方波omega=pi/4; k=-10:10; x=square(omega*k,50);白噪声序列N=20;k=0:N-1; x=ran d(1,N); stem(k,x);练习题1 .利用Matla产生下列信号并作图(1)x

6、(t)=-2u(t-1),-1t=1);plot(t,x);axis(-1,5,-2.2,0.2)-0.5-1-1.5-2-1-0.1t / 2 ,、 、r(2)x(t)= e sin( t),设 0t30;3t=0:0.001:30;f0=1.*exp(-0.1.*t);w0=2/3;x=f0.*s in (t.*w0);plot(t,x);(3)x(t)=cos(100t)+cos(3000t),设-0.1t0.1 t=-0.1:0.001:0.1;wO=1OO;w 仁3000;x=cos(w0*t)+cos(w1*t);plot(t,x);21.510.50-0.5-1-1.5-2-0.

7、1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1(4)x(t)=cos(0. 1 t )cos(0.8 t),设 0t200;t=0:0.002:200;w0=0.1*pi;w1=0.8*pi;x=cos(w0*t).*cos(w1*t);plot(t,x);2.利用Matlab产生下列离散序列并作图(1,-5 k 5xk= ，设-15 k 150, 其他k=-15:15;x=zeros(1,10),o nes(1,11),zeros(1,10);stem(k,x);k(2)xk= 0.9 sin(0.25 k)+cos(0.25 k),设

8、-20=0);X=(0.5).Ak.*Y;E=sum(abs(X).A2)输出结果如下：E =1.3333(2)分别计算序列前10点、前20点和前30点的总能量及占总能量的百分比 前10点程序如下：k=0:10;Y=(k=0);X=(0.5).Ak.*Y;E=sum(abs(X).A2)输出结果如下：E =1.3333前20点程序如下k=0:20;Y=(k=0); X=(0.5).Ak.*Y;E=sum(abs(X).A2)输出结果如下：E =1.3333前30点程序如下:k=0:30;Y=(k=0);X=(0.5).Ak.*Y;E=sum(abs(X)92)输出结果如下：E =1.33333

9、.已知序列：xk1,2,0,-1,3,2;k=-2,-1,0,1,2,3,hk=1,-1,1;k=0,1,2(1) 计算离散序列的卷积和 yk=xk*hk,并绘出其波形x=1,2,0,-1,3,2;h=1,-1,1；y=c on v(x,h); subplot(1,1,1); stem(0:le ngth(y)-1,y);title(yk);xlabel(k);yk(2)计算离散序列的相关函数 Rxy k= xk yk n,并绘出其波形k -x=1,2,0,-1,3,2;y=xcorr(x,x);subplot(1,1,1);m=(le ngth(y)-1)/2;stem(-m:m,y);ti

10、tle(Rxx n);xlabel( n);Rxxnn4.数字信号处理的应用之一是从含有加性噪声的信号中去除噪声。现有被噪声污染的信号 xk=sk+dk，式中：sk=cos(0.08 k)为原始噪声；dk为均匀分布的白噪声。(1分别产生50个点的序列sk和白噪声序列dk,将二者叠加生成xk,并在同一张图上绘 出xk,dk和xk的序列波形。k=1:50;w0=0.08*pi;s=cos(w0*k);N=50;d=ra nd(1,N);x=s+d;subplot(3,1,1);stem(k,x);title( X);subplot(3,1,2);stem(k,d);title(D);subplot

11、(3,1,3);stem(k,s);title(S);(2) 均值滤波可以有效的去除叠加在低频信号上的噪声。已知 3点滑动平均数字滤波器的单位脉冲响应为 hk=1,1,1;k=0,1,2,计算yk=xk*hk,在同一张纸上前 50点 yk/sk和xk的波形，比较序列 yk和skh=1,1,1;y=c on v(x,h);subplot(3,1,1);stem(0:le ngth(y)-1,y);title(Y);subplot(3,1,2);stem(k,s);title(S);subplot(3,1,3);stem(k,x);title( X);YS1It .o4 #r-110 15 20 25 30 35 40 45 50X2.实验总结教师评语及评分:签名: