基本序列MATLAB实现.ppt

MATLAB,系部：电子工程系,-数字信号处理,绪论,MATLABMatrixLaboratory矩阵实验室的意思,设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题,MATLAB已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它集科学计算、图象处理；声音处理于一身，并提供了丰富的Windows图形界面设计方法,70年代中期，美国新墨西哥大学教授克里夫莫勒尔（CleveMoler）博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了LINPACK和EISPACK的FORTRAN语言子程序库，这两个程序库代表了当时矩阵运算软件的发展水平；70年代末到80年代初，CleveMoler为了让学生更方便地使用LINPACK及EISPACK，独立编写了第一个版本的MATLAB；1984年，杰克李特（JackLittle）、克里夫莫勒尔和斯蒂夫班格尔特（SteveBangert）合作成立了MathWorks公司，正式把MATLAB推向市场；1993年，MicrosoftWindows版MATLAB面世；1995年，推出Linux版MATLAB。,CleveMoler,JackLittle,绪论,数值运算和符号运算功能2D和3D图形显示功能数据可视化交互式高级编程语言M语言编程功能工具箱函数功能编译功能Simulink仿真功能,Matlab的主要功能,MATLAB软件功能之强大，应用之广泛，已成为21世纪最为重要的科学计算与分析软件。,绪论,启动MATLAB软件有2种常见方法：（1）双击在桌面创建的MATLAB快捷方式图标，可进入桌面工作环境；,绪论,（2）单击Windows窗口上【开始】菜单下的【程序】选项，找到MATLAB7.0程序项，选择MATLAB7.0，单击即可进入桌面工作环境,绪论,打开Matlab7.0，你会看到这样的初始界面：,绪论,菜单栏,工具栏,命令窗口,命令历史记录窗口,当前目录窗口,命令提示符,Start菜单,1）在命令窗口直接输入数据,Matlab运行方式,绪论,注意“；”表示不显示定义的数据,2）M文件运行方式（常用）,a点击新建图标，就可以调出M文件编辑器，用户可以用此编辑器编写M文件。,b在matlab命令窗口点击file菜单newm-file,离散信号Matlab实现,1、单位采样序列,1、单位采样序列,离散信号Matlab实现,clc;%清除当前command区域的命令，表示清空，用来清理空间，以保证后面程序运行有足够的运算空间。,n=-5:10;%时间从-5到10，时间间隔默认为1，取16个点的值,x=zeros(1,5),1,zeros(1,10);注释：zeros(m,n)函数产生mn的零矩阵,离散信号Matlab实现,1、单位采样序列,stem(n,x,r,*)%Stem（m,n)为离散序列图或杆图，其后不加分号“；”，如果加了分号，运行后将不会显示图或结果。为了加强图形效果，还可以加入颜色及线端符号,颜色线端符号y黄色.圆点线v向下箭头g绿色+加号形向右箭头b蓝色s方形向左箭头m红紫色o空心圆形p五角星形c蓝紫色*星号h六角星形w白色.实心小点r红色x叉号形状k黑色,离散信号Matlab实现,1、单位采样序列,axis-5,10,-0.2,1.2;%表明图线的x轴范围为-510；y轴范围为-0.21.2,title(单位采样序列)%title函数用来标注所画图形等的题目，在图中要显示名称，因此后无需加分号,xlabel(时间n)，ylabel(幅度)%表明图的横坐标及纵坐标名称;在图中要显示名称，因此后无需加分号,gridon%显示的图中有网格线，即gridon是打开网格gridoff是关闭网格,注：matlab里面在语句后面不加“；”表示该语句执行后的结果将显示出来，如果加上“；”，则表示只执行该语句，不显示结果。,离散信号Matlab实现,2、阶跃序列,clc;n=-5:10;x=zeros(1,5),ones(1,11);stem(n,x,m,p)axis(-5,10,-0.2,1.2);title(阶跃序列)xlabel(时间n),ylabel(幅度)gridon注：ones(m,n)函数产生mn阶的单位矩阵,离散信号Matlab实现,2、阶跃序列,离散信号Matlab实现,3、矩形序列,clc;n=-5:15;x=zeros(1,5),ones(1,11),zeros(1,5);stem(n,x,r,h)axis(-5,15,-0.2,1.2);title(矩形序列)xlabel(时间),ylabel(幅度)gridon,离散信号Matlab实现,3、矩形序列,离散信号Matlab实现,4、正弦序列,clc;n=-5:0.5:10;xn=sin(0.5*pi*n);stem(n,xn,g)axis(-5,10,-1.2,1.2)xlabel(时间),ylabel(幅度)title(正弦序列)gridon,4、正弦序列,离散信号Matlab实现,离散信号Matlab实现,5、卷积,clc;n1=3;n2=3;n3=n1+n2-1;xn=1,1,1;hn=0,1,2,3;yn=conv(xn,hn);nxn=0:n1-1;nhn=0:n2;nyn=0:n3;,离散信号Matlab实现,subplot(133);stem(nyn,yn,b,*)xlabel(时间),ylabel(幅度)title(y(n)gridon;,subplot(132);stem(nhn,hn,g,.)xlabel(时间),ylabel(幅度)title(h(n)gridon;,subplot(131);stem(nxn,xn,r,*)xlabel(时间),ylabel(幅度)title(x(n)gridon;,5、卷积（例1）,离散信号Matlab实现,subplot（m,n,k）该指令将图形窗口分成m行、n列的m*n块子区域，按照行从上向下,列从左向右的顺序，在第k块区域定义一个坐标系,使其成为当前坐标系，随后的绘图函数将在该坐标系输出图形。另外，在同一个图形窗口的坐标系可以重叠，这样可以产生前面的坐标系遮住后面坐标系的各种图形效果。,离散信号Matlab实现,5、卷积(例2),5、卷积（例3）,离散信号Matlab实现,已知序列：,，,求卷积（只需显示卷积结果的序列图）。,5、卷积（例3）,离散信号Matlab实现,n1=-2:2;xn=0.5.*n1;n2=0:3;hn=2.n2;%点乘k0=n1(1)+n2(1);%计算序列yn非零样值的起点位置k1=length(n1)+length(n2)-2;);%计算序列yn非零样值的宽度nyn=k0:k0+k1;);%确定序列yn非零样值的序号向量yn=conv(xn,hn)stem(nyn,yn,b,*)xlabel(时间n),ylabel(幅度)title(y(n)gridon;,5、卷积（例3）,离散信号Matlab实现,6、差分方程,离散信号Matlab实现,用MATLAB计算差分方程y(n)+0.7y(n-1)-0.45y(n-2)-0.6y(n-3)=0.8x(n)-0.44x(n-1)+0.36x(n-2)+0.02x(n-3),当输入序列x(n)为单位冲击响应时的输出结果y(n),0n40,6、差分方程,离散信号Matlab实现,clc;M=41;a=0.8-0.440.360.02;b=10.7-0.45-0.6;xn=1,zeros(1,M-1);n=0:1:M-1;yn=filter(a,b,xn);stem(n,yn,r,*)xlabel(时间n),ylab