实验六

温州大学物理与电子信息工程学院Matlab 仿真及其应用 实验报告实验六 信号处理的综合运算实验目的1) 熟悉连续时间信号表示表示方法与基本运算的实现 2) 熟悉Matlab 常用函数产生信号并实现信号的可视化方法 3) 掌握离散时间信号的运算 实验内容1) 连续信号的产生与可视化，直流信号、正弦交流信号、单位阶跃信号、单位冲击信号、符号信号、斜坡信号、单位衰减信号、复指数信号等实现以及可视化2) 将信号()exp(3*)f t t =-与信号()0.2sin(4**)g t pi t =进行加、减、乘运算，并且将结果可视化。

3) 已知信号()sin()/f t t t =，试通过反褶、移位、尺度变换由()f t 的波形得到(23)f t -+的波形。

4) 分别产生两个方波信号，并且求这两个方波的卷积。

5) 已知模拟滤波器的系统函数为1000()1000a H s s =+分别用冲激响应不变变换法和双线性变换法讲()a H s 转换为数字滤波器系统函数H(z)，并画出()a H s 和H(z)的频率响应曲线。

抽样频率分别为1000Hz 和500Hz 。

6) 设计一个线性相位滤波器，其1,0()0,cj d c H e ωωωωωπ≤≤⎧=⎨<<⎩，/4c ωπ=，h(n)的长度N=21. 实验结果及分析： 1.1）.直流信号x1=[-5:0.01:0];y1=1;plot(x1,y1);hold onx2=[0:0.01:5];y2=1;plot(x2,y2)2）.正弦交流信号x=[0:0.01:2*pi]; y=sin(x);plot(x,y)3）.单位阶跃信号或t=-4:0.01:4;f=(t>0);stairs(t,f);axis([-4,4,-1.1,1.1]);4）.单位冲击信号或clear;n1=-5;n2=5;k=1;n=n1:n2;n=n1:n2;x=[zeros(1,k-n1),1,zeros(1,n2-k)]; stem(n,x);axis([-5 5 0 1.5]);5）.符号信号t=-4:0.01:4;f=sign(t);plot(t,f);axis([-4,4,-1.1,1.1]);6）.斜坡信号t=0:0.01:4;f=t;plot(t,f);axis([0,4,0,4]);7）.单位衰减信号t=0:0.01:10;y=10*exp(-10*t).*sin(10*t); plot(t,y);8）.复指数信号t=-10:0.1:10;y=exp(10+j*t);plot(t,y);2.1）加法运算t=-10:0.1:10;y=exp(-3*t)+0.2*sin(4*pi*t); plot(t,y);2）减法运算t=-10:0.1:10;y=exp(-3*t)-0.2*sin(4*pi*t);plot(t,y);3）乘法运算t=-10:0.1:10;y=(exp(-3*t)).*(0.2*sin(4*pi*t)); plot(t,y);3.%¶¨Òå·ûºÅº¯Êýf(t)=sin(t)/t£ºsyms t;f=sym('sin(t)/t');%¶Ôf½øÐÐÒÆλ£ºf1=subs(f,t,t+3);%¶Ôf1½øÐг߶ȱ任£ºf2=subs(f1,t,2*t);%¶Ôf2½øÐз´ñÞ£ºf3=subs(f2,t,-t);%»æÖƺ¯Êý²¨ÐΣºsubplot(2,2,1);ezplot(f,[-8,8]);grid on; subplot(2,2,2);ezplot(f1,[-8,8]);grid on; subplot(2,2,3);ezplot(f2,[-8,8]);grid on; subplot(2,2,4);ezplot(f3,[-8,8]);grid on;4.%²úÉúÁ½¸ö·½²¨£ºy1=[ones(1,10),zeros(1,20)];y2=[ones(1,30),zeros(1,20)];%Á½¸ö·½²¨¾í»ý£ºy=conv(y1,y2);n1=1:length(y1);n2=1:length(y2);L=length(y);n=1:L;%ÏÔʾ²¨ÐΣºsubplot(3,1,1);plot(n1,y1);axis([1,L,0,2]); subplot(3,1,2);plot(n2,y2);axis([1,L,0,2]); subplot(3,1,3);plot(n,y);axis([1,L,0,20]);5.clearclose allb=1000;a=[1 1000];w=[0:1000*2*pi];[hf,w]=freqs(b,a,w);subplot(2,3,1)plot(w/2/pi,abs(hf));grid;xlabel('f/Hz');ylabel('·ù¶È');fs0=[1000 500];for m=1:2fs=fs0(m);[d,c]=impinvar(b,a,fs);wd=[0:512]*pi/512;hw1=freqz(d,c,wd);subplot(2,3,2);plot(wd/pi,abs(hw1)/abs(hw1(1)));hold on;endgrid;xlabel('f/(Hz)');text(0.52,0.88,'t=0.002s');text(0.12,0.54,'T=0.001s');for m=1:2fs=fs0(m);[f,e]=bilinear(b,a,fs);wd=[0:512]*pi/512;hw2=freqz(f,e,wd);subplot(2,3,3)plot(wd/pi,abs(hw2)/abs(hw2(1)));hold on; endgrid;xlabel('f/(Hz)');text(0.5,0.74,'T=0.002S');text(0.13,0.34,'t=0.001s');6.clcclearclose allN=21;wc=pi/4;n=0:N-1;r=(N-1)/2;hdn=sin(wc*(n-r))/pi./(n-r);if rem(N,2)~=0hdn(r+1)=wc/pi;endwn1=boxcar(N);hn1=hdn.*wn1';wn2=hamming(N);hn2=hdn.*wn2';subplot(2,2,1)stem(n,hn1,'.')line([0 20],[0 0]);title('¾ØÐδ°Éè¼ÆµÄh(n)');xlabel('n');ylabel('h(n)');subplot(2,2,3)stem(n,hn2,'.')line([0 20],[0 0]);title('hamming´°Éè¼ÆµÄh(n)');xlabel('n');ylabel('h(n)');hn11=fft(hn1,512);w=2*[0:511]/512;subplot(2,2,2)plot(w,20*log10(abs(hn11)))gridaxis([0 2 -80 5]);title('·ù¶ÈÌØÐÔ');xlabel('w/pi');ylabel('·ù¶È£¨dB£©'); hn22=fft(hn2,512);subplot(2,2,4)plot(w,20*log10(abs(hn22)))gridaxis([0 2 -80 5]);title('·ù¶ÈÌØÐÔ');xlabel('w/pi');ylabel('·ù¶È£¨dB£©');评定成绩：。