信号与系统MATLAB实验4.docx

学号：14142500149信号与系统实验报告学生姓名石正禄班 级 电子14-1BF院 部物理与电子学院专 业电子科学与技术任课老师王晓明指导老师王晓明二0一五—— 二0一六 学年第 二 学期实验项目名称：信号的表示与信号的产生实验成绩：实验日期：2016.05.28实验室：6404一、实验目的熟悉常见信号的特性及波形。学会掌握MATLAB表示信号的方法。学会使用MATLAB绘制信号的波形和实现信号的基本运算。二、实验原理(1).连续时间信号所谓连续时间信号，是指其自变量的取值是连续的，并且除了若干不连续的点外，对于一切自变量的取值，信号都有确定的值与之对应。从严格意义上讲，MATLAB并不能处理连续信号。在MATLAB中，是用连续信号在等时间间隔点上的样值来近似表示的，当取样时间间隔足够小时，这些离散的样值就能较好地近似出连续信号。一些常见连续信号在MATLAB中表示。指数信号指数信号Aeat在MATLAB中可以用exp函数表示，其调用形式为正弦信号正弦信号和分别用MATLAB的内部函数cos和sin表示，其调用形式为抽样函数Sa(t)抽样函数Sa(t)在MATLAB中用sinc函数表示，定义为其调用形式为矩形脉冲信号矩形脉冲信号在MATLAB中用rectpuls函数表示，其调用形式为产生一个幅度为1，宽度为width，以零点对称的矩形波。阶跃信号在MATLAB中，单位阶跃信号用stepfun()函数表示，其调用形式为 Stepfun(t,t0)其中，t0表示信号发生突变的时候，在t0以前，函数值等于0，t0以后函数值等于1(2). 连续时间信号在MATLAB中，离散信号的表示方法与连续信号不同，它无法用符号运算法来表示，而只能采用数值计算法表示，由于MATLAB中元素的个数是有限的，因此，MATLAB无法表示无限序列；另外，在绘制离散信号时必须使用专门绘制离散数据的命令，即stem()函数，而不能用plot()函数。一些常见离散信号在MATLAB中表示。指数序列离散指数序列的一般形式为ak,可以用MATLAB中的数组幂运算a.^k实现。正弦序列离散序列的MATLAB表示与连续信号相同，只是用stem(k,x)画出序列的波形。单位脉冲序列单位脉冲序列在MATLAB中的零矩阵函数zeros表示。零矩阵zeros(1,N)产生一个有N个0组成的列向量。单位阶跃序列单位阶跃序列在MATLAB中的单位矩阵函数ones表示。单位矩阵ones(1,N)产生一个有N个1组成的列向量。(3)离散序列的基本运算实验内容(1)利用MATLAB产生下列信号并作图。（1）（2）（3）（4）(2)已知无限长序列（1）计算信号的总能量；（2）分别计算序列前10点、前20点和前30点的能量及占总能量的百分比。（1）2前10点能量前20点能量前30点能量前10点能量占总能量为100%，前20点能量占总能量为100%，前30点能量占总能量为100%，(3).已知序列：(1)计算离散序列的卷积和y[k]=x[k]*h[k]，并绘出其波形；（2）计算离散序列的互相关函数，并绘出其波形；xk=[2,2,1,-1,4,2];yk=[4,2,2,-1,10,-1,2,2];Rxy=xcorr(xk,yk)m=(length(Rxy)-1)/2;stem([-m:m],Rxy);title(Rxy[k]);xlabel(k);Rxy =4.0000 8.0000 4.0000 18.0000 23.0000 25.0000 -3.0000 53.0000 24.0000 8.0000 8.0000 20.0000 8.0000 -0.0000 0.0000(3)序列的相关与序列的卷积有何关系？相关和卷积本质上是相同的，相关也是一种卷积，只是在表示形式上不同，关是在时域中表征两信号线性关系程度的量，只能表示线性关系；相关是衡量两信号的相关性，它在信号能量和谱分析中有很重要的作用；卷积是联系频域分析和时域分析的纽带。区别为相关是指两个信号的相似程度，卷积用于两个信号之间的一中处理?。(4).数字信号处理的应用之一是从含有加性噪声的信号中去除噪声。现有被噪声污染的信号 x[k]=s[k]+d[k]，式中：为原始信号，d[k]为均匀分布的白噪声(1)分别产生50点的序列s[k]和白噪声序列d[k]，将二者叠加生成x[k]，并在同一张图上绘出x[k]，s[k]和d[k]的序列波形；(2)均值滤波可以有效的去除叠加在低频信号上的噪声。已知3点滑动平均数字滤波器的单位脉冲响应为h[k]=[1,1,1;k=0,1,2]，计算y[k]=x[k]*h[k]，在同一张图上绘出