信号分析与处理实验(MATLAB)分析.ppt

基于MATLAB的 信号分析与处理实验 Matlab程序举例1：产生时域信号 t=0:0.01:1; x1=0.1*exp(-2*t); %指数信号 x2=2*cos(2*pi*4*t); %余弦信号 x3=[ones(1,10) zeros(1,90) ones(1,10) zeros(1,90)]; %矩形信号 subplot(3,1,1); plot(x1); title(‘指数信号’); subplot(3,1,2); plot(x2); title(‘余弦信号’); subplot(3,1,3); plot(x3); title(‘矩形信号’); Matlab程序举例2：计算卷积 用卷积定理 X1=fft(x1,32); X2=fft(x2,32); Y=X1.*X2; y2=real(ifft(Y)); subplot(2,1,1); stem(y1); subplot(2,1,2); stem(y2); 直接计算 x1=[ones(1,5) zeros(1,27) ]; x2=[ones(1,10) zeros(1,22) ]; y1=conv(x1,x2); 实验安排 1、信号的产生与运算； 2、连续与离散信号的频谱分析； 3、连续与离散系统分析、滤波； 4、信号处理程序设计；（设计性） （卷积、相关、窗函数、DFT、FFT*） 5、数字滤波器的设计与滤波； 6、wav音频信号的读写与处理。 1、信号的产生与运算 实验目的：掌握用Matlab产生基本信号、绘制波形、实现基本运算。 实验指导：实验教材第一篇之实验一 实验内容： (1) 常用连续信号的产生与绘图； (2) 常用离散信号的产生与绘图； (3) 离散信号的基本运算（含卷积、相关）； (4) 教材实验内容（P12）之4、5题。（交程序及结果） 2、信号的频谱分析 实验目的：掌握用DFT分析离散与连续时间信号频谱，以及窗函数的波形与频谱特点。 实验指导：实验教材第一篇之实验三、实验四、实验五 实验内容： (1) 离散信号的DFT（FFT）变换与频谱图（P27）； (2) 分析5种窗函数的波形图与频谱图（不同窗宽）； (3) 连续时间信号的频谱分析（P33）； (4) 教材实验内容（P34）之4题。 3、系统分析与滤波 实验目的：掌握在已知系统函数或微分（差分）方程时，分析时域响应、频率响应、系统稳定性的方法。 实验指导：实验教材第二篇之实验一、实验二 实验内容： (1) 连续、离散系统的时域响应与零极点分析； (2) 连续系统的频率响应特性（幅度、相位）； (3) 离散系统的频率响应特性（幅度、相位）； (4) 教材实验内容（P58）之4、5题（filter滤波）。 4、信号处理程序设计 实验目的：掌握用matlab基本语句实现信号处理的方法，以及自定义函数的编制与调用。 实验指导：实验教材附录二、《数字信号处理教程》 实验内容： (1) 根据定义公式编写程序实现序列卷积、相关运算； (2) 生成与DFT、fftshift同功能的自定义函数； (3) 由表达式生成5种窗信号，用自定义函数分析频谱； (4) 自己编程实现FFT（选做，参考教材P191）。 5、数字滤波器的设计与滤波 实验目的：掌握用Matlab设计IIR与FIR数字滤波器的方法，及实现对信号的滤波。 实验指导：实验教材第二篇之实验三、实验四 实验内容： (1) 各种IIR数字滤波器的设计（直接法、原型变换法）； (2) 窗口法和频率抽样法设计FIR数字滤波器； (3) 用设计结果和filter函数实现信号（mtlb）滤波； (4) 教材实验内容（P64之2、P72之5题） 。 6、wav音频信号的读写与处理 实验目的：掌握声音信号读写（wavread、wavwrite）、去噪滤波、限带滤波及变采样。 实验指导：实验教材第三篇之实验五、实验七 实验内容： (1) 通过help学习wavread、wavwrite的使用； (2) 实验七的实验内容1、2、3（P110）； (3) 教材实验内容（P72之6题）； (4) 实验五的实验内容2 （P104，存为wav文件）。 附：用冲激响应不变法、双线性变换法 设计IIR数字滤波器的具体步骤 (1) 按一定规则将给出的数字滤波器的技术指标转换成模拟低通滤波器的技术指标； (2) 根据转换后的技术指标使用滤波器阶数选择函数，确