数字信号处理实验一 时域离散信号的产生与基本运算

数字信号处理实验一 时域离散信号的产生与基本运算

实验一 时域离散信号的产生与基本运算

一、实验目的

1、了解常用的时域离散信号及其特点；

2、掌握Matlab 产生常用时域离散信号的方法；

3、掌握时域离散信号简单的基本运算方法；

二、实验内容

1、自己设定参数，分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、 实指数序列、随机序列；

2、自己设定参数，分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、 信号和、信号积、信号能量。

3、已知信号

??

???≤≤-≤≤-+=其他040614452)(n n n n x

（1） 描绘)(n x 序列的波形；

（2） 用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示)(n x 序列； （3） 描绘一下序列的波形

)2()(),2(2)(),2(2)(321n x n x n x n x n x n x -=+=-=

三、实现步骤

1、自己设定参数，分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、 实指数序列、随机序列。输出图形如图1所示。

x=zeros(1,10); x(2)=1;

subplot(3,2,1); stem(x,'filled')

axis([0,10,-0.2,1]); title('单位抽样序列');

N=10;

u=ones(1,N); subplot(3,2,2); stem(u,'filled') axis([-10,10,0,1]); title('单位阶跃序列');

x=-20:1:20;

y=sin(0.2*pi.*x+0.5*pi); subplot(3,2,3);

stem(x,y,'filled'); axis([-20,20,-2,2]); title('正弦序列');

n=0:10; a1=1/2; y1=a1.^n;

subplot(3,2,4);

stem(n,y1,'filled');

数字信号处理实验一 时域离散信号的产生与基本运算

axis([0,10,0,1]);

title('实指数序列，a=1/2');

n=0:10;

a2=2;

y2=a2.^n;

subplot(3,2,5); stem(n,y2,'filled'); title('实指数序列,a=2'); y=rand(1,20); subplot(3,2,6); stem(y,'filled'); title('随机序列');

图1

2、自己设定参数，分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、 信号和、信号积、信号能量。

信号的移位：

n=-3:10;k0=3;k1=-3;%实现信号的移位

x=cos(2*pi*n/10);

x1=cos(2*pi*(n-k0)/10);

x2=cos(2*pi*(n-k1)/10);

subplot(3,1,1),stem(n,x,'filled')

;

ylabel('x(n)');

subplot(3,1,2),stem(n,x1,'filled'

);

ylabel('x(n-2)');

subplot(3,1,3),stem(n,x2,'filled');

ylabel('x(n+2)');

信号的相加相乘：

n=-3:20; x1=cos(2*pi*n/10);

图2

数字信号处理实验一 时域离散信号的产生与基本运算

subplot(2,2,1);

stem(n,x1,'filled');title('x(1)'

);

axis([-4,20,-2,2]);

x2=cos(2*pi*n/10);

subplot(2,2,2);

stem(n,x2,'filled');title('x(2)'

); axis([-4,20,-2,2]); y=x1+x2; subplot(2,2,3); stem(n,y,'filled');title('信号相加'); axis([-4,20,-2,2]); y=x1.*x2; subplot(2,2,4); stem(n,y,'filled');title('信号相乘');

axis([-4,20,-2,2]);

图3

信号的翻转：

数字信号处理实验一 时域离散信号的产生与基本运算

n=-5:5;

x=exp(-0.4*n);

x1=fliplr(x);

n1=-fliplr(n);

subplot(2,1,1),stem(n,x,'filled');title('x(n)');

subplot(2,1,2),stem(n1,x1,'filled');title('x(-n)');%见下图4

信号和、信号积、信号能量：

x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9];

% 和

y1=sum(x)

% 积

y2=prod(x)

% 能量

E1=sum(x.*conj(x))

得到：

y1 =45

y2 =362880

E1 =285 图4

3、已知信号

??

???≤≤-≤≤-+=其他040614452)(n n n n x

（1） 描绘)(n x 序列的波形；

（2） 用延迟的单位脉冲序列及其加权

和表示)(n x 序列；

（3） 描绘一下序列的波形

)2()(),2(2)(),2(2)(321n x n x n x n x n x n x -=+=-=

function f=u(t)

f=(t>=0);

subplot(2,1,1)

n=-10:10;

y1=(2*n+5).*(u(n+4)-u(n))+6.*(u(n)-u(n-5));

stem(n,y1,'filled')

axis([-10,10,-3,6]);

title('序列波形');

t=-10:10;

subplot(2,1,2)

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y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u( t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+

6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u (t-5));

stem(t,y,'filled')

axis([-10,10,-3,6]);

title('用单位脉冲序列及其加权和表示序列波形');

图5

subplot(2,2,1)

t=-10:10;

y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u( t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+

6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u (t-5));

stem(t,y,'filled')

axis([-10,10,-6,12]);

title('x(n)');

subplot(2,2,2)

t=-10:10;

y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u( t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+

6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u (t-5));

stem(t+2,2*y,'filled')

axis([-10,10,-6,12]);

title('2x(n-2)');

subplot(2,2,3)

t=-10:10;

y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u(

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t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+

6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u (t-5));

stem(t-2,2*y,'filled')

axis([-10,10,-6,12]);

title('2x(n+2)');

subplot(2,2,4)

t=-10:10;

y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u( t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+

6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u (t-5));

stem(2-t,y,'filled')

axis([-10,10,-6,12]);

title('x(2-n)');

图6

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c06i.html