常见离散信号实现.
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实验2 常见离散信号产生和实现
一、实验目的:
(1) 了解离散信号的特点;
(2) 熟悉MATLAB 的基本使用方法;
(3) 典型信号的MATLAB 表示方法;
(4) 熟悉MATLAB Plot 函数等应用。
二、实验原理:
1.单位抽样序列
⎩⎨⎧=01
)(n δ 0
0≠=n n 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。
;1)1();
,1(==x N zeros x
如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位,得到)(k n -δ即:
⎩
⎨⎧=-01)(k n δ 0≠=n k n 2.单位阶越序列
⎩⎨⎧01
)(n u 0
0<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。
);,1(N ones x =
3.正弦序列
ϕπ+=Fs fn A n x
在MATLAB 中
)/***2sin(*1:0fai Fs n f pi A x N n +=-= 4.复指数序列
n j e r n x ϖ⋅=)( 在MATLAB 中
)**ex p(1:0n w j r x N n ⋅=-= 5.指数序列
n a n x = 在MATLAB 中
n
a x N n .^1:0=-= 三、MATLAB 基本使用方法
1、MATLAB 运行平台如图所示:在“>>”提示符后输入命令并回车,执行结果会显示在屏幕上。
例如:输入y=3+5回车,显示结果如图所示。
另外在输入命令时,有时我们希望有些中间过程的结果不显示在屏幕上,而只显示最后的结果,这时我们需要在不显示执行结果的命令后加上“;”,该命令执行的结果不回显在屏幕上。例如:计算z=x+y,其中x=2+1,y=3+5,我只想看到z的值,输入命令格式如图所示,我们可以看到x,y的结果没有在屏幕上显示,只显示z的值。
矩阵的输入方法有两种,第一种方式如图所示;
第二种方式如图所示
3、M文件的使用:
在处理一些包含多条命令的问题时,如果在MATLAB的命令窗口中进行处理,当出现错误时不好修改,这时我们需要借助MATLAB提供的M文件方式来处理。M文件类似于批处理件,单击MATLAB菜单中的“file”选项,从下拉列表中选取“new”
选项,从其下拉列表中选取“m_file”,即可打开M文件的编辑窗口如图所示:
另外,M文件还可以编写函数。MATLAB的工具箱提供了丰
富的函数,但有些时候,我们在解决一些问题的时候,需要编写一些自己需要而工具箱没有提供的函数。
函数在编写完成后进行保存时要注意,保存的文件名要与你定义的函数名一致,也就是说,该函数的文件名应该是“two_add.m
如何调用该函数?
4、使用MATLAB时候还有一些需要注意的地方:
1、变量的大小写有区别。
2、可以借助键盘的光标键调出之前输入的命令重新执行。
3、在命令窗口调用编写的M文件时,是有路径要求的,它的
默认路径是“work”子目录。如你编写的M文件在其他目
录,需要修改当前路径,修改的地方在命令窗口的工具栏
上“Current Directory”处,如图所示。
四、涉及的MATAB函数
1.plot函数
功能:在X轴和Y轴方向都按线性比例绘制二维图形。调用格式:
plot(x,y):绘出x对y的函数的线形图。
plot(x1,y1,x2,y2,….):绘出多组x对y的线性曲线图。
2.ezplot函数
功能:绘制符号函数在一定范围内的二维图形。简易绘制函数曲线。
调用格式:
ezplot(fun):在[-2π,2π]区间内绘制函数。
ezplot(fun,[min,max]:在[min,max]区间内绘制函
数。
ezplot(funx,funy):定义为同一曲面的函数,默认的区间是[0,2π].
3.sym函数
功能:定义信号为符号变量。
调用格式:
sym(fun):fun为所要定义的表达式。
4.subplot函数
功能:产生多个绘图区间
调用格式:
Subplot(m,n,p):产生m行n列的绘图区间的第p个绘图区间。
5.zeros函数
二维用法:zeros(m,n)或zeros(n)
功能:zeros(m,n)产生m×n的零矩阵,zeros(n)产生n×n 的全0方阵。
n维用法:zeros(m,n,p,...) 或zeros([m n p ...])或zeros (m,n,p...,classname)
功能:返回一个m×n×p×...的零矩阵。注意:m, n, p,...必须是非负整数,负整数将被当做0看待。当没有参数时classname时,产生的是标量零矩阵,有参数时产生指定类型的零矩阵,例如zeros(3,2,'uint8')。
6.stem函数
在matlab中,stem函数用于绘制火柴梗图。stem英文有“(工具的)柄,把,杆,茎,(树)干,(叶)柄的意思。
在matlab的命令窗口中输入doc stem或者help stem就可以获得该函数的帮助信息。
调用格式
stem(Y)
stem(X,Y)
stem(...,'fill')
stem(...,LineSpec)
stem(axes_handle,...)
h = stem(...)
7.ones函数
ones函数能够生成元素全为1的矩阵。
8、exp函数
如果在命令窗口中输入:exp(0)
则输出:1。
其实MATLAB和C中的exp函数和数学中以e为底的指数函数都是一样的。
9、clf函数
clf; 用来清除图形的命令。一般在画图之前用。