实验1 离散时间信号的MATLAB实现

测试1离散时间信号Matlab实现测试1离散时间信号MATLAB主要内容创建第一部分序列第二部分离散序列基本运算和波形变换MATLAB实现第三部分线性时间不变系统解决方案MATLAB实现第四部分序列傅立叶变换和信号重建MATLAB测试平台测试报告作为傅立叶变换和信号重建MATLAB实现的第四部分创建测试报告生成第一序列生成第一序列1。正弦序列1。正弦序列离散正弦序列的MATLAB表示类似于连续信号，不同之处在于用stem函数而不是plot函数绘制序列的波形。以下是正弦序列k 6 sin的MATLAB源程序。程序运行结果如图1.1所示。示例1-1-1%正弦序列实现程序k=0333693fk=sin(pi/6 * k)；Stem(k，fk)图1.1正弦序列波形2。指数序列。指数序列不连续指数序列的一般形式是k ca，MATLAB的阵列功率运算(点功率运算)c * ka。使用实现。以下是使用MATLAB绘制离散时间实际指数序列波形的函数：实际指数序列实际指数序列function dszsu(c，a，k1，k2) %c:指数序列的步骤%a:指数序列的底部编号%k1:绘图序列的开始序号%k2:绘图序列的结束序号k=k1:k2x=c *(a . k)；Stem (k，x，filled) hold on plot (k1，k2，0，0) holdoff使用上述函数实现实际指数波形MATLAB程序，其中a值分别为4 3 4 5 4 3 4 5示例1-2 1-2%离散时间实际指数序列实施方案subplot 221Dszsu(1，5/4，0，20)；xlabel(k)；title(f1k)；Subplot 222 dszsu(1，3/4，0，20)；xlabel(k)；title(F2k)；Subplot 223Dszsu(1，-5/4，0，20)；xlabel(k)；title(F3k)；Subplot 224Dszsu(1，-3/4，0，20)；xlabel(k)；title(F4k)；程序运行结果如图2所示。如图所示，对于离散时间实际指数序列k ca，如果a的绝对值大于1，则序列是随时间分支的序列，如果a的绝对值小于1，则序列是随时间收敛的序列。此外，如果a的值小于0，则在波形增加或减少的过程中，可以看到序列值的符号交替变化。图1.2对于具有不同底数的实际指数序列虚拟指数序列虚拟指数序列离散时间虚拟指数序列，可以通过调用以下函数来调用绘制虚拟指数序列时域波形的MATLAB函数：Function =dxzsu (n1，N2，w)% n绘制13360波形的虚拟指数序列的开始时间序列号%n2:绘制波形的虚拟指数序列的结束时间序列号%w:虚拟指数序列的每个频率k=n1:n2f=exp(I * w * k)；xr=real(f)Xi=imag(f)xa=ABS(f)xn=angle(f)subplot(2，2，1)，stemSubplot (2，2，3)、stem (k，Xi，filled)、title(虚拟部门)；Subplot (2，2，2)、stem (k，xa，filled)、title(模式)；Subplot (2，2，4)、stem (k，xn，filled)、title(拓朴角度)；使用上述函数，虚拟指数波形MATLAB程序(其中虚拟指数分别为kj k j，ee 2 4 )示例1-3 1-3%离散时间虚拟指数实现程序figure(1)；Dxzsu(0，20，pi/4)；figure(2)；Dxzsu(0，20，2)；程序运行结果显示在图1.3(a)、(b)中。如图所示，仅当omega 2由虚拟指数序列中的每个频率满足有理数时，信号的实际和虚拟和相位角度才是周期序列，否则是非周期序列。(a) 4 k j e波形(b)对于kj e 2波形图1.3虚拟指数序列波形复指数序列复指数序列复指数序列复指数序列复指数序列复指数序列，通常可以调用绘制 kkke rkf=复指数序列时域波形的MATLAB函数，以调用：Function dfzsc (n1，N2，r，w)% n绘制13360波形的虚拟指数序列的开始时间序列%n2:绘制波形的虚拟指数序列的结束时间序列%w:虚拟指数序列的每个频率% r:指数序列的底部编号k=n 1:F=(r * exp (I * w)。k；xr=real(f)；Xi=imag(f)；xa=ABS(f)；Xn=角度(f)；Subplot (2，2，1)、stem (k，xr，filled)、title(实际)；Subplot (2，2，3)、stem (k，Xi，filled)、title(虚拟部门)；Subplot (2，2，2)、stem (k，xa，filled)、title(模式)；Subplot (2，2，4)、stem (k，xn，filled)、title(拓朴角度)；使用上述函数，复杂指数序列波形MATLAB程序如下：示例1-4示例1-4%复合指数序列实施方案(R1)figure(1)；Dfzsc (0，20，1.2，pi/4)；%复指数序列实现程序(0=min(n1) y=y1。* y2(5)序列移位)()(0nnxnny=的生成函数sigshift.m function y，n=sigshift (x，m，n0)n=m n0；Y=x (6)反转序列)()(nxny-720=的生成函数si gfold.m function y，n=si gfold (x，n) y=flip lrN=-fliplr(n) (7)在卷积和卷积以及MATLAB中直接函数conv (y=conv (x，h)；默认序列以n=0开始。但是，如果序列以负值 213360(213360)(nhnnh nxnxnxnxnxnx80，其中nx10或nh1=min(k1)%开头，则F2在和序列范围中%两个等长序列的总和stem (k，f，filled) axis (min (k1)，min (k2)-1)，(max (k1)，filled)解决方案：MATLAB计划包括以下% 2个离散序列产品实施方案f1=-2:2；k1=-2:2；F2=1 1 1；k2=-1:1；Subplot 221Stem(k1，f1)、axis(-3 3-2 . 5 2 . 5)；title(f1k)；Subplot 222Stem(k2，f2)、axis(-3 3-2 . 5 2 . 5)；title(F2k)；Subplot 223f，k=lsxc(f1，f2，k1，k2)；title(fk=f1k* F2(k)；程序运行结果如图1.8所示。3.离散序列的差值和总和3。离散序列的差值和求和离散序列的差值 1=kfkfkfkf，在MATLAB中使用diff函数实现。调用是()fdiffy=离散序列的总和；=2 1kk KF与信号加法运算不同。求和运算通过合计1 k和2 k之间的所有示例kf，可以使用MATLAB中的sum函数。调用格式为()()2:1 kkfsumy=4.不连续序列的启动，逆变换，尺度变换4。类似于离散序列的启动、逆变换、尺度变换离散序列的启动、逆变换、尺度变换和连续时间信号。此示例说明了MATLAB的实现。MATLAB源程序是以下示例1-9示例1-9%离散序列图形转换程序cleark=-12:12；K1=2。* k 4；F=-step fun (k，-3)-step fun (k，-1) 4。* step fun (k，-1)-step fun (k，0).0.5 * K. * step fun (k，0)-step fun (k，11)；F1=-step fun (k1，-3)-step fun (k1，-1) .4。* step fun (k1，-1)-step fun (k1，0).0.5 * k1。* step fun (k1，0)-step fun (k1，11)；Subplot 221Stem(k，f)；axis(-12 12-1 6)；栅格开；Text(-8，3，fk)subplot 222；Stem(k 1，f)；axis(-12 12-1 6)；栅格开；Text(-9.5，3，fk-1)subplot 223；Stem(k，f1)；axis(-12 12-1 6)；栅格开；Text(-8，3，f2k 4)subplot 224；Stem(2-k，f)；axis(-12 12-1 6)；栅格开；Text(5.5，3，f2-k)程序的运行结果见图1.9。图1.9离散序列的波形变换图的第三部分线性时间不变系统解决方案MATLAB实现第三部分线性时间不变系统解决方案MATLAB实现示例1-10示例1-10线性时间不变系统采样响应h(n)=(0.9) nu(n)，序列x(n)=u解决方案：系统的输出y(n)是输入x(n)和系统的单位采样响应h(n的卷积，y(n)=x(n)* h(n)，您可以使用函数con_m直接查找输出序列。程序清单如下：n=-53336950；X=step seq (0，-5，50)-step seq (10，-5，50)；H=(0.9)。* step seq (0，-5，50)；Subplot(3，1，1)；Stem(n，x)；Axis(-5，50，0，2)；Ylabel(x(n) Subplot(3，1，2)；Stem(n，h)；Axis(-5，50，0，2)；Ylabel(h(n) y，ny=conv_m(x，n，h，n)；Subplot(3，1，3)；Stem(ny，y)；Axis(-5，50，0，8)；xlabel(n)；图1.10显示了Ylabel(y(n)程序的运行结果。图1.10线性时间不变系统输出4部分序列傅立叶变换和信号重建MATLAB傅立叶变换和信号重建MATLAB示例1-11 | | 1000 (t a ETX=，查找傅立