信号与系统实验指导书(三本通信10级用).doc

信号与系统 实验指导书 目 录 第一篇 MATLAB应用基础 第一章 MATLAB及其工作环境介绍 1 1.1 MATLAB简介 1 1.2 MATLAB的工作环境介绍 2 1.3 MATLAB的基本管理命令 7 第二章 MATLAB的数值计算功能 10 2.1 变量与赋值语句 10 2.2 MATLAB矩阵 12 2.3 MATLAB表达式 21 2.4 MATLAB常用数学函数 25 2.5 矩阵的基本运算 27 2.6 数组运算 34 2.7 多项式及其运算 36 第三章 MATLAB程序设计入门 39 3.1 M文件 39 3.2 数据的输入输出 45 3.3 全局变量和局部变量 48 3.4 程序流程控制 50 第四章 MATLAB的符号运算功能 59 4.1 建立符号对象 59 4.2 符号算术运算 62 4.3 符号微积分运算 69 4.4 符号函数的可视化 73 第五章 MATLAB的可视化功能 78 5.1 二维图形 78 5.2绘制三维图形 89 5.3 特殊坐标图形 94 5.4 图形句柄 96 第六章 MATLAB数字信号处理函数简介 110 6.1 MATLAB常用信号生成函数 110 6.2 常用窗的MATLAB函数表示 113 6.3 滤波器分析函数 114 6.4 变换函数 118 6.5 MATLAB在信号处理中的应用举例 119 第二篇 信号与信号处理上机实验 134 实验一 熟悉MATLAB环境 134 实验二 信号与系统分析基础 140 实验三 连续信号的频谱分析 150 实验四 信号抽样及抽样定理 160 实验五 离散傅里叶变换（DFT） 171 实验六 利用DFT分析模拟信号频谱 177 实验七 IIR数字滤波器的设计 184 实验八 FIR数字滤波器的设计 192 实验九 信号滤波 202 实验十 信号的调制与解调 205 参考书目 209  第一篇 MATLAB应用基础 第一章 MATLAB及其工作环境介绍 1.1 MATLAB简介 MATLAB的工作环境 MATLAB 6.5的工作桌面由标题栏、菜单栏、工具栏、命令窗口、工作空间窗口、当前目录窗口、历史命令窗口及状态栏组成，如图1-1所示。 图1.1 MATLAB工作界面 MATLAB的工作环境主要由命令窗（Command Window）、若干个图形窗(Figure window）、文本编辑器(File Editor)和文件管理器组成。各视窗之间的切换可用快捷键Alt+Tab。 1．命令窗 命令窗是人们与MATLAB作人机对话的主要环境，通过它可以键入MATLAB的各种命令并读出相应的结果。但要注意，每一条命令或命令行键入后都要按回车键，命令才会被执行。例如，键入 a=ones(3,3) 然后按回车键，即可创建一个3*3且元素值为1的矩阵，并显示如下运行结果： a= 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2．图形窗 通常，只要执行了任意一种绘图命令，图形窗就会自动产生。绘图都在这一图形窗中进行。如果想再建一个图形窗，则可键入figure，MATLAB会新建一个图形窗，并自动给它排出序号。 3．文本编辑器 MATLAB程序编辑有行命令方式和文件方式两种，行命令方式是在命令窗中一行一行地输入程序，计算机每次对一行命令作出反应，像计算器那样，只能编简单的程序，在入门时通常用这种方式。文件方式适用于稍复杂一些的程序，此时把程序写成一个有多行语句组成的文件，让MATLAB来执行这个文件中的全部语句。编写和修改这种文件程序就要用到文件编辑器。 4．文件管理窗 在较为复杂的程序中，特别是涉及与其它软件系统进行文件或数据交换时，需要用到文件管理系统。MATLAB利用了Window操作系统本身的文件管理器。高版本的MATLAB已把MATLAB文件管理所需的功能集成到MATLAB命令窗口中，使用非常方便。 获取帮助信息 MATLAB为用户提供了强大的在线帮助功能。获取帮助信息有如下两种方式： 用帮助菜单获取帮助信息 单击MATLAB命令窗口菜单栏的（Help）菜单项，选择（Help Window）选项，则打开MATLAB帮助主题窗口。该窗口列出了MATLAB的所有帮助主题，双击相关主题即可打开有关该主题的进一步详细说明。 单击MATLAB命令窗口菜单栏的(Help)菜单栏目，弹出帮助菜单选项，选择(Help Desk)选项，则打开MATLAB帮助工作台。Helpdesk以超文本方式为用户提供帮助信息，从基本的入门帮助到工具箱的使用。用户只需单击工作台中的相关主题，即可获得该主题的