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。