《信号分析与处理实验：ch1_1 实验一 基本信号的产生》由会员分享，可在线阅读，更多相关《信号分析与处理实验：ch1_1 实验一 基本信号的产生（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第一篇第一篇 信号分析与处理信号分析与处理 实验一实验一实验一实验一 基本信号的产生基本信号的产生基本信号的产生基本信号的产生 实验二实验二实验二实验二 时域抽样与频域抽样时域抽样与频域抽样时域抽样与频域抽样时域抽样与频域抽样 实验三实验三实验三实验三 窗函数的特性分析窗函数的特性分析窗函数的特性分析窗函数的特性分析 实验四实验四实验四实验四 利用利用利用利用DFTDFT分析离散信号频谱分析离散信号频谱分析离散信号频谱分析离散信号频谱 实验五实验五实验五实验五 利用利用利用利用DFTDFT分析模拟信号频谱分析模拟信号频谱分析模拟信号频谱分析模拟信号频谱 实验六实验六实验六实验六 随机信号功率
2、谱分析随机信号功率谱分析随机信号功率谱分析随机信号功率谱分析实验一实验一 基本基本信号的产生信号的产生一、实验目的一、实验目的 学习使用学习使用MATLAB产生基本信号、绘产生基本信号、绘制信号波形、实现信号的基本运算，为信号制信号波形、实现信号的基本运算，为信号分析和系统设计奠定基础。分析和系统设计奠定基础。一、基本一、基本信号的产生信号的产生二、二、 实验原理实验原理 MATLAB提供了许多函数用于产生常用提供了许多函数用于产生常用的基本信号：如阶跃信号、脉冲信号、指数的基本信号：如阶跃信号、脉冲信号、指数信号、正弦信号和周期矩形波信号等。这些信号、正弦信号和周期矩形波信号等。这些基本信号
3、是信号处理的基础。基本信号是信号处理的基础。一、基本一、基本信号的产生信号的产生1. 连续阶跃信号的产生连续阶跃信号的产生 产生阶跃信号的产生阶跃信号的MATLAB程序如下程序如下: t= -2: 0.02: 6; x=(t=0); plot(t,x); axis(-2,6,0,1.2);一、基本一、基本信号的产生信号的产生2. 连续指数信号的产生连续指数信号的产生产生随时间衰减的指数信号的产生随时间衰减的指数信号的MATLAB程序如下程序如下:t = 0: 0.001: 5;x = 2*exp(-1*t); plot(t,x);一、基本一、基本信号的产生信号的产生3. 连续连续正弦信号正弦信
4、号的产生的产生 利用利用MATLAB提供的函数提供的函数cos和和sin可产生正可产生正弦和余弦信号。产生一个幅度为弦和余弦信号。产生一个幅度为2, 频率为频率为4Hz, 相位相位为为 /6的正弦信号的的正弦信号的MATLAB程序如下：程序如下：f0=4;w0=2*pi*f0;t = 0: 0.001: 1;x = 2*sin(w0*t+ pi/6); plot(t,x);一、基本一、基本信号的产生信号的产生4. 连续矩形脉冲连续矩形脉冲信号信号的产生的产生 函数函数rectpulse(t,w)可产生高度为可产生高度为1、宽度为、宽度为w、关、关于于t=0对称的矩形脉冲信号。对称的矩形脉冲信号
5、。 产生高度为产生高度为1、宽度为、宽度为4、延、延时时2秒的矩形脉冲信号的秒的矩形脉冲信号的MATLAB程序如下：程序如下：t=-2: 0.02: 6;x=rectpuls(t-2,4);plot(t,x);一、基本一、基本信号的产生信号的产生5. 连续周期矩形波信号的产生连续周期矩形波信号的产生 函数函数square(w0*t)产生基本频率为产生基本频率为w0 (周期周期T=2 /w0)的周期矩形波信号。的周期矩形波信号。 函数函数square(w0*t, DUTY)产生基本频率为产生基本频率为w0 (周期周期T=2 /w0)、占空比、占空比DUTY= /T*100的周期矩形波。的周期矩形
6、波。 为一个周期中信号为正的时间长度。为一个周期中信号为正的时间长度。 =T/2，DUTY=50，square(w0*t, 50)等同于等同于square(w0*t)。一、基本一、基本信号的产生信号的产生5. 连续周期矩形波信号的产生连续周期矩形波信号的产生产生一个幅度为产生一个幅度为1, 基频为基频为2Hz，占空比为，占空比为50%的周期方的周期方波的波的MATLAB程序如下：程序如下：f0=2; t = 0:.0001:2.5; w0=2*pi*f0;y = square(w0*t, 50); %duty cycle=50%plot(t,y); axis(0,2.5,-1.5,1.5);一
7、、基本一、基本信号的产生信号的产生6. 连续抽样信号的产生连续抽样信号的产生可使用函数可使用函数sinc(x)计算抽样信号计算抽样信号 ， 函数函数sinc(x)的定义为的定义为 。产生信号产生信号 的的MATLAB程序如下：程序如下：t= -10:1/500:10;x=sinc(t/pi);plot(t,x); 一、基本一、基本信号的产生信号的产生7. 单位脉冲序列的产生单位脉冲序列的产生 函数函数zeros(1,n) 可以生成单位脉冲序列。可以生成单位脉冲序列。函数函数zeros(1,n)产生产生1行行n列的由列的由0组成的矩阵。组成的矩阵。产生成单位脉冲序列的产生成单位脉冲序列的MATL
8、AB程序如下：程序如下：k= -4: 20;x=zeros(1,7),1,zeros(1,17);stem(k,x)一、基本一、基本信号的产生信号的产生7. 单位阶跃序列的产生单位阶跃序列的产生函数函数ones(1,n) 可以生成单位阶跃序列。可以生成单位阶跃序列。函数函数ones(1,n)产生产生1行行n列的由列的由1组成的矩阵。组成的矩阵。产生单位阶跃序列的产生单位阶跃序列的MATLAB程序如下：程序如下：k= -4:20;x=zeros(1,7),ones(1,18);stem(k,x)一、基本一、基本信号的产生信号的产生7. 指数序列的产生指数序列的产生8.产生离散序列的产生离散序列的
9、MATLAB程序如下：程序如下：k = -5:15;x = 0.3*(1/2).k; stem(k,x);一、基本一、基本信号的产生信号的产生8. 正弦序列的产生正弦序列的产生产生正弦序列的产生正弦序列的MATLAB程序如下程序如下:k=-10:10; omega=pi/3;x = 0.5*sin(omega*k+ pi/5); stem(k,x);一、基本一、基本信号的产生信号的产生8. 正弦序列的产生正弦序列的产生产生正弦序列的产生正弦序列的MATLAB程序如下程序如下:k=-10:10; omega=pi/3;x = 0.5*sin(omega*k+ pi/5); stem(k,x);一
10、、基本一、基本信号的产生信号的产生9. 离散周期离散周期矩形矩形波波序列的产生序列的产生 产生幅度为产生幅度为1、基频、基频rad、占空比为、占空比为50%的周期方波的周期方波的的MATLAB程序如下：程序如下：omega=pi/4;k=-10:10;x = square(omega*k,50); stem(k,x);一、基本一、基本信号的产生信号的产生10. 白噪声序列的产生白噪声序列的产生 白噪声序列在信号处理中是常用的序列。白噪声序列在信号处理中是常用的序列。函数函数rand可产生在可产生在0，1区间均匀分布的白噪声序列，区间均匀分布的白噪声序列，函数函数randn可产生均值为可产生均值
11、为0，方差为，方差为1的高斯分布白噪声。的高斯分布白噪声。 N=20;k=0:N-1;x=rand (1,N)stem(k,x);二、二、序列的基本运算序列的基本运算二、二、序列的基本运算序列的基本运算离散序列:，。(1)计算离散卷积和(2) 计算离散自相关函数：二、二、序列的基本运算序列的基本运算x=1,2,1,1,0,-3; h=1,-1,1;%计算离散卷积和y=conv(x,h);subplot(2,1,1);stem(0:length(y)-1,y);title(yk);xlabel( k);%计算离散自相关函数y=xcorr(x,x);subplot(2,1,2);m=(length(y)-1)/2;stem(-m:m,y);title(Rxxn);xlabel(n); 实验实验思考题思考题1. 两个连续信号的卷积定义是什么？两个序列的卷积定义是什么？卷积的作用是什么？conv函数只输出了卷积结果，没有输出对应的时间向量，如何使时间向量和卷积结果对应起来？2. 两个连续信号的相关定义是什么？两个序列的相关定义是什么？相关的作用是什么？3. 能够利用MATLAB产生单位冲激信号吗？4. 产生连续信号时，首先要定义时间向量t = 0:T:Tp。 其中T和Tp是什么意思？
