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[数学]数字信号处理实验报告
实验一:离散时间信号的表示与运算
一:实验内容、原理描述及实验结果
离散时间信号的表示
离散时间信号定义为一时间函数,它只在某些离散的瞬时给出函数值,而在其他处无定义。因此,它是时间上不连续按一定先后次序排列的一组数的集合,故称为时间序列,简称序列,通常表示为
{x(n)} -∞n+∞
单位采样序列
用matlab编写生成单位脉冲序列函数的程序,n∈(-5,5)。
程序代码如下:n0=0;n1=-5;n2=5;n=[n1:n2];nc=length(n);x=zeros(1,nc);
for i=1:nc
if n(i)==n0
x(i)=1;
end
end
stem(n,x)
xlabel(n);ylabel(x(n));title(delta sequence);
grid
或者:n0=0;n1=-5;n2=5;n=[n1:n2];x=[(n-n0)==0];stem(n,x);
xlabel(n);ylabel(x(n));title(delta sequence);grid
图形如下:
(2)单位阶跃序列
用matlab编写生成单位阶跃序列函数的程序,n∈(-5,5)。
程序代码如下:n0=0;n1=-5;n2=5;n=[n1:n2];x=[(n-n0)=0];stem(n,x)
xlabel(n);ylabel(x(n));title(step sequence);grid
图形如下:
(3)单位斜坡序列
用matlab编写生成单位斜坡序列函数的程序,n∈(0,5)。
程序代码如下:n1=0;n2=5;n=[n1:1:n2];x=n;stem(n,x)
xlabel(n);ylabel(x(n));title(ramp sequence);grid
图形如下:
(4)正余弦序列
用matlab编写正弦序列x(n)=5sin(0.1n+/3)函数的程序。
程序代码如下:n=[0:50];x=5*sin(0.1*pi*n+pi/3);stem(n,x)
xlabel(n);ylabel(x(n));title(sine sequence);grid
图形如下:
(5)实指数序列
用matlab编写生成实指数序列的程序。
程序代码如下:n=[0:20];x=(0.78).^n;stem(n,x)
xlabel(n);ylabel(x(n));title(real power sequence);grid
图形如下:
(6)复指数序列
用matlab编写生成复指数序列x(n)=2e(-0.08+j0.26)n的程序, n∈(-20,20)。
程序代码如下:clf
n=[-20:20];a=-0.08+0.26*j;x=2*exp(a*n);b=real(x);c=imag(x);d=abs(x);e=(180/pi)*angle(x);
subplot(221)
stem(n,b);xlabel(n);title(real part);grid
subplot(222)
stem(n,c);xlabel(n);title(imaginary part);grid
subplot(223)
stem(n,d);xlabel(n);title(magnitude);grid
subplot(224)
stem(n,e);xlabel(n);title(phase);grid
图形如下:
(7)随机序列
MATLAB提供两个产生随机序列的函数:
rand(1,n)用于产生[0,1]上均匀分布随机序列,长度为n。
randn(1,n)用于产生均值为零、方差为一的高斯随机序列,即白噪声序列,长度为n。
用matlab编写生成长度为14的随机序列。
程序代码如下:n=[1:14];x=rand(1,14);
subplot(211)
stem(n,x);xlabel(n);ylabel(x(n));title(rand sequence);grid
x=randn(1,14);
subplot(212)
stem(n,x);xlabel(n);ylabel(x(n));title(randn sequence);grid
图形如下:
(8)周期序列
若x(n)=x(n+T),则x(n)为周期序列,周期为T。
用matlab产生一个信号x(n)的P个周期的周期信号xp(n),用matlab语言可直接产生
。
离散时间信号的运算
离散时间信号一般可用数的序列表示,和连续时间信号类似,序列也可进行运算。
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