数字信号处理实验报告1 DSP信号与系统实验报告 信号的基本表示及时域分析 电子科技大学 2018版.doc

电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名：Nickel 学号：20160X0X030XX 指导教师：杨錬 一、实验室名称：数字信号处理实验室 二、实验项目名称：信号的基本表示及时域分析 三、实验原理： 1、MATLAB基础 MATLAB（Matrix+Laboratory）是MathWorks公司1982年推出的数值计算和可视化数学软件。其基本元素是矩阵，基本方法是程序实现。使用MATLAB可以方便地解决复杂的数值计算问题，并且具有丰富的工具箱（ToolBox)专用于辅助各类与数学相关问题的分析。在高校中，MATLAB已成为数学，信息，控制等诸多学科有关课程的有效教学工具。 1.1 MATLAB功能特点 MATLAB命令可控、可编程，有上百个预先定义好的命令和函数，这些函数能通过用户自定义函数进一步扩展。MATLAB本身带有许多强有力的命令，例如，能够用一个单一的命令求解线性系统，能完成大量的高级矩阵处理，能绘制色彩绚丽的二维、三维图形，能与其他程序一起使用。 MATLAB语言的特点包括： 具有编程效率高，允许用数学的语言来编写程序 用于使用方便，把程序的编辑、编译、连接和执行融为一体 高效方便的矩阵和数组运算 语句简单，内涵丰富 扩充功能强，交互性，开放性 方便的绘图功能 该软件由c语言编写，移植性好 MATLAB环境如图1.1所示，其中包括： 图1.1 MATLAB的环境窗口 菜单栏 工具栏 [Command Window]命令窗口 [Launch Pad]分类帮助窗口 [Command History]指令历史记录窗口 [Current Directory]当前目录选择窗口 1.2 MATLAB的数组与矩阵 MATLAB中最常见的操作就是对数组与矩阵的操作。MATLAB中的变量一般都默认为向量或矩阵，对于变量的定义不需要任何类型及维度的声明，变量名的第一个字符必须是字母。 常用的常数包括：pi（π），i或j（虚数单位），Inf（无穷），NaN（空值），e（以10为底的幂次，例如1.602e12）等。 常用运算符包括：+ 加，- 减，* 乘，/ 除 , \ 左除，^ 幂， ’复共轭转置，. 点运算。 常用函数包括sqrt（）开平方；abs（）绝对值；exp（）以e为底的指数；log（x）以e为底的对数；round（）取整；syms定义符号变量等。需要了解更多函数的使用方法请利用帮助函数help。 构造数组的方法有：直接构造（用空格或逗号间隔数组元素），用增量法构造（数组起值：数组终值或数组起值：步长：数组终值），用linspace函数构造数组（x=linspace(起值，终值，个数）。 构造矩阵的方法有：简单创建方法（直接进行赋值型定义）；构造特殊矩阵（ones创建一个所有元素都为1 的元素；zeros创建一个所有元素都为0的元素；eye创建对角元素为1，其他元素为0的元素；rand创建一个矩阵或数组，其中的元素服从均匀分布；randn创建一个矩阵或数组，其中的元素服从正态分布；diag创建对角矩阵）；聚合矩阵。 获取矩阵元素方法有：取单个元素（矩阵变量名（行，列））；取多个元素（矩阵变量名（：，列），矩阵变量名（行，：））；获取所有元素（矩阵变量名（：））。获取与矩阵有关信息的函数为length（返回最长维长度），ndims（返回维数），numel（返回元素个数），size（返回每一维的长度）。 矩阵的基本运算有*（矩阵相乘），rank（求矩阵的秩），det（矩阵的行列式），poly（求特征多项式），sym（将矩阵转换为符号矩阵）。 1.3 MATLAB绘图 常见绘图函数有plot（x,y）（绘制二维连续图形，其中x为横坐标，y为纵坐标），三维图形绘制plot3（x,y,z）(绘制三维连续图形，其中x为横坐标，y为纵坐标，z为与x，y所在平面垂直的坐标），stem（n，y）（绘制二维离散图形，其中n为离散的横坐标，y为纵坐标），subplot（n，m，i）（在一幅大图中绘制n行m列共计nm幅小图，当前的图是第i幅图）。 1.4 MATLAB中的程序流控 顺序结构 按指令顺序一条条执行下去。 循环结构 for - end ：特点是循环判断条件通常是对循环次数的判断，即循环次数是预先设定的。调用格式为： for 变量=表达式 执行语句 …… 执行语句 end 表达式是一个向量，可表示为m：s：n while- end：判断控制