当前位置：文档之家 › 数字信号处理MATLAB实验50题修改

数字信号处理MATLAB实验50题修改

  • 格式：doc
  • 大小：99.00 KB
  • 文档页数：24

1-1clear ;close all;clc;b=[1,1];a=[1,-0.5];subplot(3,1,1);zplane(b,a);title('因果系统零极图'); n=0:50;x=3*cos(pi*n/3);y=filter(b,a,x);subplot(3,1,2);stem(n,x,'.');title('输入x的波形'); subplot(3,1,3);stem(n,y,'.');title('输出y的波形');1-2clear ;close all;clc;b=[1,1,1];a=[1,0.5,-0.25];subplot(3,1,1);zplane(b,a);title('因果系统零极图'); n=0:50;x=3*cos(pi*n/3);y=filter(b,a,x);subplot(3,1,2);stem(n,x,'.');title('输入x的波形'); subplot(3,1,3);stem(n,y,'.');title('输出y的波形');2clear ;close all;clc;b=[0,1];a=[1,-1,-1];x=impseq(0,-5,50);n=-5:50;h=filter(b,a,x);stem(n,h,'.');title('单位脉冲响应')sum(abs(h))3clear ;close all;clc;b=[2];a=[1 -0.8 -0.5];subplot(4,1,1);zplane(b,a);title('系统的零极图');[H,w]=freqz(b,a,100,'whole');magH=abs(H);phaH=angle(H);subplot(4,1,2);plot(w/pi,magH);title('系统的幅频响应');subplot(4,1,3);plot(w/pi,phaH/pi);title('系统的相频响应');n=0:100;x=impseq(0,0,100);h=filter(b,a,x);subplot(4,1,4);stem(n,h,'.');title('系统的冲激响应');4clear ;close all;clc;b=[1 1];a=[1 -0.9 0.81];[H,w]=freqz(b,a,400,'whole'); magH=abs(H);phaH=angle(H);subplot(4,1,1);plot(w/pi,magH);title('系统的幅频响应'); subplot(4,1,2);plot(w/pi,phaH/pi);title('系统的相频响应');n=0:200;x=sin(pi*n/3)+5*cos(pi*n); y=filter(b,a,x);subplot(4,1,3);plot(n,x);title('输入信号X');subplot(4,1,4);plot(n,y);title('输出信号Y');grid;5clear ;close all;clc;x11=[1 1 1 1];n=0:5;x12=cos(pi*n/4);y11=circonvt(x11,x12,8)y12=conv(x11,x12)y13=[y11(1:1:8),zeros(1,1)] e1=y13-y12x21=[1 -1 1 -1];x22=[1 0 -1 0];y21=circonvt(x21,x22,5)y22=conv(x21,x22)y23=[y21(1:1:5),zeros(1,2)]e2=y23-y22n=0:15;x31=cos(2*pi*n/32);x32=sin(2*pi*n/32);y31=circonvt(x31,x32,32)y32=conv(x31,x32)y33=[y32(1:1:31),zeros(1,1)]e3=y31-y33n=0:9;x41=(0.8).^n;x42=(-0.8).^n;y41=circonvt(x41,x42,15)y42=conv(x41,x42)y43=[y41(1:1:15),zeros(1,4)]e4=y43-y426clear ;close all;clc;x1=[2 1 1 2];x2=[1 -1 -1 1];n=[0:8-1];y11=circonvt(x1,x2,4)y12=circonvt(x1,x2,7)y13=circonvt(x1,x2,8)y2=conv(x1,x2)%N最小值77--1clear ;close all;clc;x=[2,2,2,2,2,2,2,2];w=[0:1:500]*2*pi/500;[H]=freqz(x,1,w);magH=abs(H);phaH=angle(H);subplot(2,2,1);plot(w/pi,magH);gridxlabel('');ylabel('|x|');title('DTFT的幅度')subplot(2,2,2);plot(w/pi,phaH/pi*180);gridxlabel('以pi为单位的频率');ylabel('度');title('DTFT的相角') N=8;w1=2*pi/N;k=0:N-1;X=dft(x,N);magX=abs(X),phaX=angle(X)*180/pisubplot(2,2,3);plot(w*N/(2*pi),magH,'--');axis([-0.1,8.1,0,20]);hold onstem(k,magX);ylabel('|x(k)|');title('DFT的幅度:N=8');text(4.3,-1,'k')hold offsubplot(2,2,4);plot(w*N/(2*pi),phaH*180/pi,'--');axis([-0.1,8.1,-200,200]);hold onstem(k,phaX);ylabel('度');title('DFT的相角:N=8');text(4.3,-200,'k')7--2clear ;close all;clc;x=[2,2,2,2,2,2,2,2];w=[0:1:500]*2*pi/500;[H]=freqz(x,1,w);magH=abs(H);phaH=angle(H);subplot(2,2,1);plot(w/pi,magH);gridxlabel('');ylabel('|x|');title('DTFT的幅度')subplot(2,2,2);plot(w/pi,phaH/pi*180);gridxlabel('以pi为单位的频率');ylabel('度');title('DTFT的相角') N=16;w1=2*pi/N;k=0:N-1;X=fft(x,N);magX=abs(X),phaX=angle(X)*180/pisubplot(2,2,3);plot(w*N/(2*pi),magH,'--');axis([-0.1,16.1,0,20]);hold onstem(k,magX);ylabel('|x(k)|');title('DFT的幅度:N=16');text(4.3,-1,'k')hold offsubplot(2,2,4);plot(w*N/(2*pi),phaH*180/pi,'--');axis([-0.1,16.1,-200,200]);hold onstem(k,phaX,'.');ylabel('度');title('DFT的相角:N=16');text(4.3,-250,'k')8--1clear ;close all;clc;N=12;w1=2*pi/N;k=0:N-1;x=[1,2,3,4,5,6,6,5,4,3,2,1];X=dft(x,N);magX=abs(X),phaX=angle(X)*180/pisubplot(2,1,1);axis([-0.1,12.1,0,50]);hold onstem(k,magX);ylabel('|x(k)|');title('DFT的幅度:N=12');hold offsubplot(2,1,2);axis([-0.1,12.1,-400,400]);hold onstem(k,phaX);ylabel('度');title('DFT的相角:N=12');8--2clear ;close all;clc;x=[1,2,3,4,5,6,6,5,4,3,2,1];w=[0:1:500]*2*pi/500;[H]=freqz(x,1,w);magH=abs(H);phaH=angle(H);subplot(2,2,1);plot(w/pi,magH);gridaxis([0,2,0,50]);xlabel('');ylabel('|x|');title('DTFT的幅度')subplot(2,2,2);plot(w/pi,phaH/pi*180);gridaxis([0,2,-400,400]);xlabel('以pi为单位的频率');ylabel('度');title('DTFT的相角')N=12;w1=2*pi/N;k=0:N-1;x=[1,2,3,4,5,6,6,5,4,3,2,1];X=dft(x,N);magX=abs(X),phaX=angle(X)*180/pisubplot(2,2,3);plot(w*N/(2*pi),magH,'--');axis([-0.1,12.1,0,50]);hold onstem(k,magX);ylabel('|x(k)|');title('DFT的幅度:N=12');hold offsubplot(2,2,4);plot(w*N/(2*pi),phaH*180/pi,'--');axis([-0.1,12.1,-400,400]);hold onstem(k,phaX);ylabel('度');title('DFT的相角:N=12');9clear ;close all;clc;N1=40;n=0:1:N1-1;t=0.01*n;x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(16*pi*t);x1=fft(x);magx1=abs(x1);w=2*pi/N1*n;subplot(3,1,1);plot((w*100)/(2*pi),magx1);title('DFT幅度N=40 ');axis([0,25,0,200]);N2=60;n=0:1:N2-1;t=0.01*n;x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(16*pi*t);x2=fft(x);magx2=abs(x2);w=2*pi/N2*n;subplot(3,1,2);plot((w*100)/(2*pi),magx2);title('DFT幅度N=60');axis([0,25,0,200]);N3=128;n=0:1:N3-1;t=0.01*n;x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(16*pi*t);x3=fft(x);magx3=abs(x3);w=2*pi/N3*n;subplot(3,1,3);plot((w*100)/(2*pi),magx3);title('DFT幅度N=128');axis([0,25,0,400]);10clear ;close all;clc;N=128;n=0:1:N-1;t=0.01*n;x=2*sin(4*pi*t)+5*cos(16*pi*t);y=x+0.8*randn(1,length(t));x1=fft(x);magx1=abs(x1);w=2*pi/N*n;subplot(2,1,1); plot((w*100)/(2*pi),magx1);title('DFT幅度');axis([0,40,0,400]);y1=fft(y);magy1=abs(y1);w=2*pi/N*n;subplot(2,1,2);plot((w*100)/(2*pi),magy1);title('被噪声污染后DFT幅度') axis([0,100,0,400]);11clear ;close all;clc;N=512;n=0:N-1;t=0.01*n;x=sin(2*pi*5*t)+sin(2*pi*15*t)+sin(2*pi*30*t); X=fft(x,N);magx=abs(X);k=[0:1:N-1];w=2*pi/N*k;plot(k/N*100,magx);title('FFT N=512')xlabel('频率（单位：Hz)');ylabel('|X|');gridaxis([0,100,0,300])12clear ;close all;clc;N1=128;n1=0:N1-1;t1=0.01*n1;x1=0.5*sin(2*pi*15*t1)+2*sin(2*pi*40*t1);k1=0:1:127;w1=2*pi/N1*k1;X1=fft(x1);magX1=abs(X1);subplot(2,1,1);plot((w1*100)/(2*pi),magX1);axis([0,50,0,150]);title('DFT N=128');xlabel('频率（单位：pi）');ylabel('X(k)');grid;N2=1024;n2=0:N2-1;t2=0.01*n2;x2=0.5*sin(2*pi*15*t2)+2*sin(2*pi*40*t2);k2=0:1:1023;w2=2*pi/N2*k2;X2=fft(x2);magX2=abs(X2);subplot(2,1,2);plot((w2*100)/(2*pi),magX2);axis([0,50,0,900]);title('DFT N=1024');xlabel('频率（单位：pi）');ylabel('X(k)');grid;13clear ;close all;clc;t=0:0.001:1;x=sin(2*pi*60*t)+sin(2*pi*200*t); subplot(2,1,1);plot(t,x);title('signial x(n)');grid;y=x+1.5*randn(1,length(t));Y=fft(y,1024);p=Y.*conj(Y)/1024;N=1:1024;n=N/1000*1024; subplot(2,1,2);plot(n,p);axis([0,600,0,280]);title('signial y(n)');grid;xlabel('频率（单位：Hz)'); ylabel('p');grid;14clear ;close all;clc;n=[0:1:9];x=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n); X=fft(x);magx=abs(X(1:1:10));k=0:1:9;w=2*pi/10*k;subplot(3,1,1);stem(w/pi,magx);title('N=10点DFT幅度');xlabel('频率(单位:pi)');axis([0,1,0,10]);n=[0:1:9];y=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n); n1=[0:1:99];x=[y(1:1:10) zeros(1,90)];x1=fft(x);magx1=abs(x1(1:1:50));k1=0:1:49;w1=2*pi/100*k1;subplot(3,1,2);stem(w1/pi,magx1);title('补零到一百点DFT幅度'); xlabel('频率(单位:pi)');axis([0,1,0,10]);n=[0:1:99];x=cos(0.48*pi*n)+cos(0.52*pi*n); X=fft(x);magx=abs(X(1:1:50));k=0:1:49;w=2*pi/100*k;subplot(3,1,3);stem(w/pi,magx);title('N=100点DFT幅度'); xlabel('频率(单位:pi)');axis([0,1,0,60]);15clear ;close all;clc;n=0:10;x=10*(0.8.^n);x1=fft(x);k=0:10;y1=x1.*(exp(8*j*pi*k/11));y=ifft(y1);subplot(2,2,1);stem(n,x);title('原序列x(n)');xlabel('n');axis([0,10,0,12]);subplot(2,2,2);stem(n,y);title('移位序列y(n)');axis([0,10,0,12]);n=0:10;y=10*(0.8.^n);x=[y(1:1:11) zeros(1,4)];n1=0:14;subplot(2,2,3);stem(n1,x);title('15点序列x(n)');xlabel('n');axis([0,14,0,12]);x1=fft(x);k=0:14;y1=x1.*(exp(8*j*pi*k/15));y=ifft(y1);subplot(2,2,4);stem(n1,y);title('15点移位序列y(n)');axis([0,14,0,12]);16clear ;close all;clc;N=31;n=[0:N];x=n.*(stepseq(0,0,N)-stepseq(16,0,N));y=stepseq(0,0,N)-stepseq(8,0,N);X=fft(x);Y=fft(y);Z=X.*Y;z=ifft(Z);subplot(3,1,1);stem(n,z);title('线性卷积');axis([0,25,0,100]);N1=15;n1=[0:31];x1=n1.*(stepseq(0,0,31)-stepseq(16,0,31)); y1=stepseq(0,0,N1)-stepseq(8,0,N1);X1=fft(x1,16);Y1=fft(y1);Z1=X1.*Y1;z1=ifft(Z1);subplot(3,1,2);n1=[0:15];stem(n1,z1);title('16点圆周卷积');axis([0,20,0,100]);N=31;n=[0:N];x=n.*(stepseq(0,0,N)-stepseq(16,0,N));y=stepseq(0,0,31)-stepseq(8,0,31);X=fft(x);Y=fft(y);Z=X.*Y;z=ifft(Z);subplot(3,1,3);stem(n,z);title('32点圆周卷积');axis([0,25,0,100]);17clear ;close all;clc;Rp=0.5;T=0.001;ws=200*2*pi*T;ws1=(2/T)*tan(ws/2);[b,a]=cheby1(9,Rp,ws1,'high','s');[bz,az]=bilinear(b,a,1/T);[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(bz,az); subplot(2,1,1);plot(w/pi,db);grid;axis([0,1,-400,100]);title('系统的幅频响应');subplot(2,1,2);plot(w/pi,pha);title('系统的相频响应');18clear ;close all;clc;Wn=2*pi*100;fs=1000;[b,a]=butter(6,Wn,'s');[bz,az]=impinvar(b,a,fs);[db,mag,pha,grd,w]=freqz_m(bz,az); subplot(2,2,1);plot(w/pi,db);title('系统的幅频响应');axis([0,1,-50,5]);subplot(2,2,2);plot(w/pi,pha);title('系统的相频响应');%Filterx=[-4,-2,0,-4,-6,-4,-2,-4,-6,-6,-4,-4,-6,-6,...-2,6,12,8,0,-16,-38,-60,-84,-90,-66,-32,...-4,2,-4,8,12,12,10,6,6,6,4,0,0,0,0,0,-2,...-4,0,0,0,-2,-2,0,0,-2,-2,-2,-2,0];y=filter(bz,az,x);N=56;n=0:N-1;subplot(2,2,3);plot(n,x);title('输入波形');subplot(2,2,4);plot(n,y);title('输出波形');19%最高f=30Hz，可取fs=100Hz，即t=0.01n%s(n)=sin(0.1*pi*n)+sin(0.3*pi*n)+sin(0.6*pi*n);%s(n)的样本取301点%注意：这不是双线性变换法，是完全设计法，不过，效果一样。

合集下载

数字信号处理实验答案完整版

数字信号处理实验答案完整版

数字信号处理实验答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实验一熟悉Matlab环境一、实验目的1.熟悉MATLAB的主要操作命令。

2.学会简单的矩阵输入和数据读写。

3.掌握简单的绘图命令。

4.用MATLAB编程并学会创建函数。

5.观察离散系统的频率响应。

二、实验内容认真阅读本章附录，在MATLAB环境下重新做一遍附录中的例子，体会各条命令的含义。

在熟悉了MATLAB基本命令的基础上，完成以下实验。

上机实验内容：（1）数组的加、减、乘、除和乘方运算。

输入A=[1 2 3 4]，B=[3 4 5 6]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。

clear all;a=[1 2 3 4];b=[3 4 5 6];c=a+b;d=a-b;e=a.*b;f=a./b;g=a.^b;n=1:4;subplot(4,2,1);stem(n,a);xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('A');subplot(4,2,2);stem(n,b);xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('B');subplot(4,2,3);stem(n,c);xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('C');subplot(4,2,4);stem(n,d);xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('D');subplot(4,2,5);stem(n,e);xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('E');subplot(4,2,6);stem(n,f);xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('F');subplot(4,2,7);stem(n,g);xlabel('n');xlim([0 5]);ylabel('G');（2）用MATLAB实现下列序列：a) x(n)= 0≤n≤15b) x(n)=e+3j)n 0≤n≤15c) x(n)=3cosπn+π)+2sinπn+π) 0≤n≤15(n)=x(n+16),绘出四个周期。

数字信号处理及matlab实现部分作业详解

数字信号处理及matlab实现部分作业详解

1、把序列⎪⎩⎪⎨⎧== ,01 ,20 ,1)(其他＝n n n x 表示为单位阶跃之和的形式。

解：)2(2)1()( )]2()1([2)1()()1(2)()(---+=---+--=-+=n u n u n u n u n u n u n u n n n x δδ2、判断下列系统线性性、因果性、稳定性。

(a))()(n nx n y =；(b)b n ax n y +=)()(,其中a ，b 为常数；解：(a)线性性：对于两个输入序列)(1n x 和)(2n x ，相应的输出分别为)(1)(1n nx n y =)(2)(2n nx n y =这两个输出的线性组合为)(2)(1)](2)(1)(3n bnx n anx n by n ay n y +=+=这两个输入信号的线性组合产生的输出为)(2)(1)](2)(1[)](2)(1[)(4n bnx n anx n bx n ax n n bx n ax T n y +=+=+=现在)(4)(3n y n y =，所以系统为线性系统；因果性：因为系统只与当前输入有关，所以系统是因果的；稳定性：若)(n x 有界，即∞<≤M n x |)(|，则nM n x n n nx n y ≤≤=|)(||)(||)(|，当∞→n 时，∞→)(n y ，所以不稳定。

(b)线性性：对于两个输入序列)(1n x 和)(2n x ，相应的输出分别为b n ax n y +=)(1)(1bn ax n y +=)(2)(2这两个输出的线性组合为dbn dax cb n cax n dy n cy n y +++=+=)(2)(1)](2)(1)(3这两个输入信号的线性组合产生的输出为b n dax n cax b n dx n cx a n dx n cx T n y ++=++=+=)(2)(1)](2)(1[)](2)(1[)(4现在)(4)(3n y n y ≠，所以系统为非线性系统；因果性：因为系统只与当前输入有关，所以系统是因果的；稳定性：若)(n x 有界，即∞<≤M n x |)(|，则|||||||)(||)(||)(|b M a b n ax b n ax n y +≤+≤+=，即|)(|n y 有界，所以稳定。

MATLAB40道题与答案修正版

MATLAB40道题与答案修正版

操作方法：首先点击File —New —M-File ，输入相应代码，然后点击运行按钮即可。

P1．已知两序列[]0.8{[][5]}nx n u n u n =--，[]{1,1,1,1,1}h n =计算两序列的卷积并绘制其波形。

%function a1 for i=1:5x(i)=0.8^(i-1); endh=[1 1 1 1 1]; y=conv(x,h) m=0:8;stem(m,y,'filled')P2。

已知复指数序列(1.52)[] 1.2j nx n e +=，绘制20点该序列的实部和虚部。

n=0:19;x=1.2*exp((1.5+j*2)*n); subplot(211); stem(n,real(x)); ylabel('real part'); xlabel('n'); legend('x[n]'); subplot(212); stem(n,imag(x)); ylabel('imag part'); xlabel('n'); legend('x[n]');P3．编写长度为5的中值滤波器程序。

原始未受干扰的序列为：s[n]=3[n(0.5) ]n ，加性噪声信号d[n]为随机序列，幅度0.4，分别绘制长度为40的受干扰序列，以及中值滤波器的输出。

% Program 2_5% Illustration of Median Filtering N = 5; R = 40;a = 0.8*rand(1,R)-0.4;b = round(a); % Generate impulse noise m = 0:R-1;s =3*m.*(0.5.^m); % Generate signalx = s + b; % Impulse noise corrupted signal y = medfilt1(x,N); % Median filtering subplot(2,1,1) stem(m,x);xlabel('n');ylabel('Amplitude');title('Impulse Noise Corrupted Signal'); subplot(2,1,2) stem(m,y);xlabel('n');ylabel('Amplitude'); title('Output of Median Filter'); P4. 已知序列x1[n]={2.2,3,1.5,4.2,1.8}, x2[n]= {0.8,1,1.6,0.8}，x[n]=x1[n]∗x2[n] （卷积），分别绘制序列x1[n] ,x2[n]和x [n]的波形。

数字信号处理第三版用MATLAB上机实验

数字信号处理第三版用MATLAB上机实验

实验二：时域采样与频域采样一、时域采样1.用MATLAB编程如下:%1时域采样序列分析fs=1000A=444.128; a=222.144; w=222.144; ts=64*10^(-3); fs=1000;T=1/fs;n=0:ts/T-1; xn=A*exp((-a)*n/fs).*sin(w*n/fs); Xk=fft(xn);subplot(3,2,1);stem(n,xn);xlabel('n,fs=1000Hz');ylabel('xn');title('xn');subplot(3,2,2);plot(n,abs(Xk));xlabel('k,fs=1000Hz'); title('|X(k)|');%1时域采样序列分析fs=200A=444.128; a=222.144; w=222.144; ts=64*10^(-3); fs=200;T=1/fs;n=0:ts/T-1; xn=A*exp((-a)*n/fs).*sin(w*n/fs);Xk=fft(xn);subplot(3,2,3);stem(n,xn);xlabel('n,fs=200Hz'); ylabel('xn');title('xn');subplot(3,2,4);plot(n,abs(Xk));xlabel('k,fs=200Hz'); title('|X(k)|');%1时域采样序列分析fs=500A=444.128; a=222.144; w=222.144; ts=64*10^(-3); fs=500;T=1/fs;n=0:ts/T-1; xn=A*exp((-a)*n/fs).*sin(w*n/fs); Xk=fft(xn);subplot(3,2,5);stem(n,xn);xlabel('n,fs=500Hz');ylabel('xn');title('xn');subplot(3,2,6);plot(n,abs(Xk));xlabel('k,fs=500Hz'); title('|X(k)|');2.经调试结果如下图:20406080-200200n,fs=1000Hzxnxn2040608005001000k,fs=1000Hz|X (k)|51015-2000200n,fs=200Hzx nxn510150100200k,fs=200Hz |X(k)|10203040-2000200n,fs=500Hzx nxn102030400500k,fs=500Hz|X (k)|实验结果说明:对时域信号采样频率必须大于等于模拟信号频率的两倍以上,才 能使采样信号的频谱不产生混叠.fs=200Hz 时，采样信号的频谱产生了混叠，fs=500Hz 和fs=1000Hz 时，大于模拟信号频率的两倍以上，采样信号的频谱不产生混叠。