数字信号处理实验一 实验报告

数字信号处理实验一1.完成本文档内容自学阅读和中各例题后子题；Q1.1运行程序P1.1，以产生单位样本列u[n]并显示它。答

clf;号');ylabel(''title('单列);200Q1.2命令clf，axisylabel作用是什

么答清除图对象控轴刻度和风格的高层指令，title设置图名，xlabel和label设横纵坐标轴名称。Q1.3修改程序P1.1以产生带有延时11单位样本的延单位样本列u行修改的程序并示产生的序列答：clf;n=0:30;ud=[zeros(1,11)zeros(1,19)];stem(n,ud);xlabel('时间序号n');ylabel('振');title('单位样本序');axis([00

Q1.4修改程序P1.1以产生单位步长序s[n].运行修后程序并显产生的序列答：clf;n=0:30;u=[1.*n];stem(n,u);title('UnitSampleSequence');axis([00Q1.5改程序P1.1，以产生带有超前样本的延单位阶跃序列sd[n]。运行修改后的程序并显示产生的序列。答clf;n=-15:30;s=[zeros(1,8)ones(1,38)];

stem(n,s);xlabel('Timeindexn');ylabel('Amplitude');title('UnitSampleSequence');axis([-150Q1.6

运行程序1.2，以产生复数值的指数序列。答clf;c=-(1/12)+(pi/6)*i;K=2;n=0:40;x=K*exp(c*n);subplot(2,1,1);stem(n,real(x));xlabel('时间序号n');ylabel('振');

title('实部');subplot(2,1,2);stem(n,imag(x));xlabel('时间序号n');ylabel('振');title('虚部');Q1.7个数控制该序列增长或衰减率那个参数控该序列的幅？答：参c控制该序的增长或衰减率；参数控制该序列的振幅。Q1.8

若参数c改为(1/12)+(pi/6)*i将会发生什么情？

Q1.9算eal和imag作用是什么？答：运算符eal和mag的用分别是提取运算数值x的“实部”和“虚部”，以于接下来分别将“实部”和“虚部”成像。Q1.10令subplot作是什么？答：命subplot的作是使“实部”和“虚部”用两张图像呈现出来，subplot（a,b,c，其中a代表图像分两行呈现b代表图像分一呈现，代表第a行第列图像。Q1.11运程序P1.3，以产生实数值的指数序列。答clf;n=0:35;a=1.2;

K=0.2;x=K*a.^n;stem(n,x);xlabel('时间序号ylabel('振幅'Q1.12哪参数控制该序列增长或者衰率？哪个参控制该序的振幅？答：参a控制该序的增长或者衰减率；参数K控制该序列的振幅。Q1.13算运算符^和.^之间区别是什么答：运算符“表a的指数是个序列；运算符“.^”表a的指数分别是这个列中的每一个数字，即对应的每一个元素。

Q1.14若数a小于1，发生什么况？将参数a为0.9将参数K改0，再次运行程序P1.3.答：（1若参数小于1，数序列在“n=0：35”上是衰减的序列；（2）将改为0的像如图所示：Q1.15该列的长度是多少怎么样才能变它？答：该序列的长度是5通过改变n=0:35”中的“这个数字可以改变序列长度。Q1.16使ATLAB令s（s.*s可计算用向量s表示的实数序列s[n]能量试求在题Q习题Q1.14产生的实数值指序列x的能量。答Q1.11中：ans=4.5673e+004；Q1.14中：ans=2.1042e+003

Q1.17运程序P1.4以产生正弦序列并显示它。答：n=0:40;f=0.1;phase0;A=1.5;arg2*pi*f*nphase;x=A*cos(arg);clf;stem(n,x);axis([0-22]);grid;title('正弦序列);xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'axis;

Q1.18该列的频率是多少怎样可以改它？哪个参控制该序的相位？哪参数控制该序的振幅？该列的周期是少？答：该序列的频率是.1Hz通过改变f的值可以此正弦序列的频率；参phase控制该序列的初相位；参数A制该序列的振幅；该序列的周是0s。Q1.19该列的长度是多少怎么样可以变它？答：该序列的长度是1时间单位，通过改变n的参数可以改变该序列的长度。Q1.21和grid令的作用是什么答axis的作用是规图像显示的横纵坐标的范围；grid的作用是显示图像上面“网格”。Q1.22修程序P1.4，以产生一个，频率为0的正弦序列

并显示它把此序列和题1.17所产生的序列相比较。修改程序P1.4产生一个频为.1的正弦序列显示它。把此序列与1.17中生的序列相比较评价你的结。答：修改正弦序列的率只需要改变程序中“f”的值即可，第一个改为=0.9，果如下图：第二个改为=1.1，果图像如下：

结论：该图像与=0.1的图像一样，因为该正弦序列的最小周期2pi的,而当f=0.9f=1.1正好是pi整数倍。Q1.23修上述程序，以产长度为50、频率为0.08振幅为2.5相移为度的个正弦序列显示它。该序的周期是多少程序：=0:49;f=0.08;phase=1.57;A=2.5;arg2*pi*f*nphase;x=A*cos(arg);clf;stem(n,x);

axis([0-2.52.5]);grid;title('正弦序列');xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'axis;本序列周期为2.5sQ1.24在序P1.4中lot命令代替stem命令，运行新程序。新图与习题Q产的图形有什么别？答：答：原图像是离的，新图像是连续的，说明lot命令是用平滑的线将各点接起来产生连续波，stem令则是用各点来产生离散波

Q1.25在序P1.4中tairs命令代替stem命令运行新程序新图形习题Q1.17和习题Q1.24中产生的图形有什么区别？答Stairs函数是用线将相应的点连接起来，类似于阶梯状。

Q1.26编写一个MATLAB程序，以产生并显示一个长度为100的随机信号，该信号区间[-2均匀分布。答clf;x=(rand(1,100))*4-2;plot(x);

Q1.27编一个MATLAB程序，以产生并显示一长度为5的高斯随机号，该信号态分布且均值0方差为3.答clf;x=0+3*randn(1,75);stem(x);

Q1.28写一个MATLAB程序产生并显示五长度为31的随机信。{X[n]}={A}其中振幅相位是统计独立的机变量，振在区间0

相位区间0答：clear,clcn=0:31;B=0;A=0;f=100A=4.*rand(1,length(n));B=2.*pi*rand(1,length(n));x=A.*cos(2*pi*f.*n+B);

内均匀分。

subplot(5,1,1)plot(n,x)axis([0-44]);grid;title('随机正弦信一);xlabel('n');ylabel('幅值A');A=4.*rand(1,length(n));B=2.*pi*rand(1,length(n));x=A.*cos(2*pi*f.*n+B);subplot(5,1,2)plot(n,x)axis([0-44]);grid;title('随机正弦信二);xlabel('n');ylabel('幅值A');A=4.*rand(1,length(n));B=2.*pi*rand(1,length(n));x=A.*cos(2*pi*f.*n+B);subplot(5,1,3)plot(n,x)axis([0-44]);grid;

title('随机正弦信三);xlabel('n');ylabel('幅值A');A=4.*rand(1,length(n));B=2.*pi*rand(1,length(n));x=A.*cos(2*pi*f.*n+B);subplot(5,1,4)plot(n,x)axis([0-44]);grid;title('随机正弦信四);xlabel('n');ylabel('幅值A');A=4.*rand(1,length(n));B=2.*pi*rand(1,length(n));x=A.*cos(2*pi*f.*n+B);subplot(5,1,5)plot(n,x)axis([0-44]);grid;title('随机正弦信五);xlabel('n');ylabel('幅值A');

Q1.29

运行程序1.5以产生所有相关的信号。答clf;R=51;d=0.8*(rand(R,1)-0.5);m=0:R-1;s=2*m.*(0.9.^m);x=s+d';subplot(2,1,1);plot(m,d','r-',m,s,'g--',m,x,'b-.');时间序号');ylabel('振幅'

legend('d[n]','s[n]','x[n]');x1=[0x];x2=[00];x3=[x0];y=(x1+x2+x3)/3;subplot(2,1,2);plot(m,y(2:R+1),'r-',m,s,'g--');legend('y[n]','s[n]');xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'Q1.30未污染的信号s[n]什么样的形式？性噪声d[n]是什么样形式？答：未污染的信号的式应该为S[n]=2*m。*（0.9.^m);

表达式所表示的图形不过自变量的取值为-50的整数，因此图形应该为一系列散的点；

加性噪声d[n]=0.8*(rand(R,1)-0.5)的形式应该为在区间（-0.4，0.4）中均匀分布长为51的机信号，且为列向量1*1。Q1.31使用语句x=s+d能产生被噪污染的信号吗若不能，为什？答：不能，因为d均矩阵，s要想相加必须匹配，而矩d本身与矩阵s不配，必须把d转变为'能与进行相加。Q1.32信号x1,x2和x3与信号x之间的关系是什？答x1是x的延时，x2和x相等x3超于。Q1.33legend命令的作用什么？答legend命令使对ATLAB所画的图形进行注释Q1.34在载波信H[n]和调制信xL[n]用不同频率不同调制数m的况下，运行程P1.6，以产生振幅调制信号y[n]答n=0:100;m=0.4;fH=0.1;fL=0.01;xH=sin(2*pi*fH*n);xL=sin(2*pi*fL*n);

y=(1+m*xL).*xHstem(n,y);grid;xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'Q1.35算术运算.*之间区别是什么？答：“*”是进行两标量的相乘，所得结果仍为一个标量；“.*”是长度相同的向量（或者列向量相乘），所得结果仍为长度不变的行向（或者列向量）。Q1.36运行程序1.7以产生频正弦序列[n]。答n=0:100;a=pi/2/100;b=0;arg=a*n.*n+b*n;

x=cos(arg);clf;stem(n,x);axis([0,100.-1.5,1.5]);title('扫频正弦信');xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'grid;axis;Q1.37：该信号最频率和最大频是多少？答：最小频率是4HZ，最大频率是00HZQ1.38：如何修改上程序才能产一个最小频为0.1最大频率为的扫正弦信号？

答n=0:100;arg=a*n.*n+b*n;clf;stem(n,x);title('扫频正弦信号);xlabel('时间号Q1.39：在命令窗键入w。此时窗口会显示什么信息？

答：Q1.40：在命令窗键入。此时窗口会示什么信息Q1.41：编写MATLAB程，以产生图和图1中所示的方波和锯波序列，并序列绘制出来答：产生方波程序：T=6;n=-5:0.1:2*T;duty=50;stem(n,x,'*k');gridon;

产生锯齿波程序：t=-6*pi:0.0001:6*pi;y=sawtooth(t);plot(t,y);

给如下函数的帮助英文说明和翻译（不局限如下函数，多翻译其他函数翻译正确者可有加分）Squarestemstairs方式：首先在m命令窗中输入stem”(这里以为例，其函数类似，在出帮助窗口中“内容即为翻译内容。答：（）x=square(t)awith2πfortheoftimevectort.square(t)issimilartobutcreatesasquarewavewithpeaksof±1insteadofasinewave.x=square(t,duty)generatesasquarewavewithspecifieddutycycle,duty,whichisanumberbetween0and100.utycyclethepercentoftheperiodinwhichthesignalispositive.翻译：x=square(t)生成一个基于时间向量的周期为2π的方波。Square（t）类似于sin(t),但是产生一个峰值为±1的方波而不是正弦波。X=square(t,duty)生成一个具有指定的工作周期的方波，工作，是0到100的数字。工作周期是正向信号的周期的百分比。Description（stemAtwo-dimensionalstemplotdisplaysdataaslinesextendingfromabaselinealongthex-axis.Acircledefault)orothermarkerwhosey-positionthedatavalueterminateseachstem.stem(Y)plotsthedatasequenceYasstemsthatextendequallyspacedandautomaticallyvaluesalongx-axis.Yisamatrix,stemplotsallelementsinarowagainstthesamexvalue.

stem(X,Y)plotsXversusthecolumnsofY.XandYmustbevectorsormatricesoftheoravectorandYamatrixwithlength(X)rows.stem(...,'fill')specifieswhethertocolortheatthethestem.stem(...,LineSpec)specifiesthelinestyle,markersymbol,colorthestemand(thebaselineisaffected).SeeLineSpecformoreinformation.stem(...,'PropertyName',PropertyValue,...)specifiespropertynameandpropertyvaluepairsforthestemseriesobjectsthefunctioncreates.stem(axes_handle,...)plotsintotheaxesobjectwiththehandleaxes_handleinsteadofintothecurrentaxesobject().h=stem(...)returnsavectorofstemseriesobjecthandlesinh,onehandlepercolumnofdatainY.翻译个二维离散数据的火柴杆图展示了从一个基础线沿着轴作为线性延伸的数据。一个循环（默认）或者其他标记了的坐标代表了每一茎的数值。在二维离散数据的火柴杆图（Y）中数据顺序作为茎来从相等的空间和沿着x轴的自动迁移数据延伸当Y是矩阵时茎叶图所有元素在与相同数值的相反一行中。二维离散数据的火柴杆图（X,Y）中X与Y列相对。和Y必须是向量或者相同尺寸的矩阵。另外，X可以使一行或者一列向量，是一个长度等于X的列。二维离散数据的火柴杆图(...,'fill')指定在二维离散数据的火柴杆图循环终点是否改变颜色。二维离散数据的火柴杆图(...,LineSpec)指定线性类型标记符号和二维离散数据的火柴杆图的颜色和顶端标记（基线不受影响）。查看获得更多信息。二维离散数据的火柴杆图(...,'PropertyName',PropertyValue,...)定特定的名字和特定的数值对作为stemseries项目的功能产生。二维离散数据的火柴杆图(axes_handle,...)用axes_handle绘制进入坐标轴的目标取代进入的最近的坐标轴目标。h=stem(...)返回一个stemseries目标用h行的矢量个运行处理Y上的每一列数据。

Description（stairs）Stairstepgraphsareusefulfortime-historygraphsofsampleddata.stairs(Y)drawsaoftheelementsofdrawingonelineperaxespropertydeterminesthecolorofthelines.WhenYisavector,-axisscalerangesfrom1tolength(Y).WhenYisamatrix,thex-axisscalerangesfrom1tothenumberofrowsinY.stairs(X,Y)plotstheelementsinYatthelocationsspecifiedinX.XmustbethesamesizeasYor,ifYisamatrix,Xcanbearoworacolumnvectorsuchthatlength(X)=size(Y,1)stairs(...,LineSpec)specifiesalinestyle,markersymbol,colorthegraph.(SeeLineSpecformoreinformation.)stairs(...,'',propertyvalue)createsthestairstepgraph,applyingpropertySeeStairseriesforadescriptionofproperties.stairs(axes_handle,...)plotsintotheaxeswiththehandleaxes_handleinsteadofintothecurrentaxesobject().h=stairs(...)returnsthehandlesofthestairseriesobjectscreated(onepermatrixcolumn).[xb,yb]=stairs(Y,...)doesnotdrawgraphs,returnsxbandybsuchthatplot(xb,yb)plotsthestairstepgraph.翻译：阶层曲线是对于绘制时程数字采样数据曲线很有用的。阶梯（Y）绘制一个Y所有元素的阶层曲线，描绘了矩阵的一行和每一列。坐标轴颜色顺序性质决定了曲线的颜色。当Y是一个矢量，x轴的刻度幅度从1到长度Y）。Y时一个矩阵，x轴的刻度幅度从1到每一列在Y上的数字。阶梯（X,Y）表示了Y上的元素在X上的指定位置。X必须Y是相同大小Y矩阵可以是一行或者一列矢量length(X)=size(Y,1)。

阶梯(...,LineSpec)指定线的类型标记符号和曲线的颜色查看获取更多信息）阶梯(...,'PropertyName

',propertyvalue)产生阶层曲线，申请指定的性能设置。查看Stairseriesproperties来描述性能。阶梯(axes_handle,...)运用axes_handle绘制进入坐标轴的目标取代进入的最近的坐标轴目标。h=stairs(...)返回运行的stairseries的目标来产生每一个矩阵的列。[xb,yb]=stairs(Y,...)不描绘曲线是返回矢和ybplot(xb,yb)产生阶层曲线。Description（zerosB=returnsanzeros.errormessageappearsifnisnotscalar.Bzeros(m,n)or=n])m-by-nmatrixofzeros.B=or=preturnsarrayofzeros.NoteThesizeinputsm,n,p,...shouldbenonnegativeintegers.Negativeintegersaretreatedas0.Ifanytrailingdimensionsare0,outputBdoesnotincludethosedimensions.B=zeros(size(A))returnsanarraythesamesizeasAconsistingofallzeros.zeros(m,n,...,classname)orzeros([m,n,...],classname)isanm-by-n-by-...zerosofclassnameisastringspecifyingthedatatypeoftheoutput.classnamehavevalues:'double','single','int8','uint8','uint16','int32','uint32','int64',or'uint64'.翻译：B=zeros(n)返回一个作为n矩阵的零矩阵。如果n不是一个数量就会出现一个错误信息。B=zeros(m,n,p,...)或者B=zeros([mnp...])返回一个m-by-n-by-p-by-..的零阵列。（注释：m,n,...入的大小应该是正整数，负整数会被看作是0.如果任何尾数大小是0输出B将不包含这些大小。）B=zeros(size(A))返回一个包含所有零矩阵和相同尺寸的阵列。

zeros(m,n,...,classname)或者zeros([m,n,...],classname)是一个m-by-n-by-...的数据类型名称零阵列别名称是排成一行的指定输出数据类型别名称可以有以下作用'double','single','uint8','int16','uint16','int32','uint32','int64',或者'uint64'.Description（onesY=ones(n)returnsann-by-nmatrixof1s.Anerrormessageappearsifnisnotascalar.Y=ones(m,n)orY=ones([mn])returnsanm-by-nmatrixofones.Y=ones(m,n,p,...)orY=ones([mnp...])returnsanm-by-n-by-p-by-...arrayof1s.NoteThesizeinputsm,n,p,...shouldbenonnegativeintegers.Negativeintegersaretreatedas0.Y=ones(size(A))returnsanarrayof1sthatisthesamesizeasA.ones(m,n,...,classname)ones([m,n,...],classname)isanm-by-n-by-...arrayofonesofdatatypeclassname.classnameisastringspecifyingthedatatypeoftheoutput.classnamecanhavethefollowingvalues:'double','single','int8','uint8','int16','uint16','int32','uint32','int64',or'uint64'翻译：Y=ones(n)返回一个n作为n矩阵的矩阵。如果n不是一个数量就会出现一个错误信息。Y=ones(m,n)或者Y=ones([mn])返回一个m作为n的1矩阵。Y=ones(m,n,p,...)或者Y=ones([mnp返回一个m-by-n-by-p-by-...阵列作为1矩阵。（注释：m,n,...输入的大小应该是正整数，负整数会被看作是0.）Y=ones(size(A))返回一个大小和A一样的矩阵。ones(m,n,...,classname)或者ones([m,n,...],classname)是一个m-by-n-by-...的数据类型名称零阵列别名称是排成一行的指定输出数据类型别名称可以有以下作用'double','single','uint8','int16','uint16','int32','uint32','int64',或者'uint64'.

Description）sawtooth(t)asawtoothwavewithperiod2πfortheoftimevectort.sawtooth(t)issimilartobutcreatesasawtoothwavewithpeaksof-1and1insteadofasinewave.Thesawtoothwaveisdefinedtobeatmultiplesof2πandtoreasewithtimewithaslopeof1/πatallothertimes.s