实验一 离散时间信号的时域分析实验室名称： 实验时间：2015年09月24日姓 名： 学号： 专业： 指导教师：陶大鹏成绩教师签名： 年 月 日一、实验目的 1.利用MATLAB 在时域中产生一些基本的离散时间信号，并对这些信号进行一些基本的运算； 2.学会使用基本的MATLAB命令，并将它们应用到简单的数字信号处理问题中。二、实验内容 1.1 运行程序P1.1，以产生单位样本序列un并显示它。 1.2 命令clf,axis,title,xlabel和ylabel的作用是什么？ 1.3 修改程序P1.1，以产生带有延时11个样本的延迟单位样本序列udn。运行修改的程序并显示产生的序列。 1.6 运行程序P1.2,以产生复数值的指数序列。 1.7 哪个参数控制该序列的增长或衰减率？哪个参数控制该序列的振幅？ 1.17 运行程序P1.4，以产生正弦序列并显示它。 1.18 该序列的频率是多少？怎样可以改变它？哪个参数控制该序列的相位？哪个参数控制该序列的振幅？该序列的周期是多少？ 1.23 修改上述程序，以产生长度为50、频率为0.08、振幅为2.5、相移为90度的一个正弦序列并显示它。该序列的周期是多少？ 1.29 运行程序P1.5，以产生所有相关的信号。 1.32 信号x1,x2和x3与信号x之间的关系是什么？三、实验器材及软件1. 微型计算机1台2. MATLAB 7.0软件四、实验原理 1.单位样本序列（通常称为离散时间冲激或单位冲激）用n表示，其定义为使用MATLAB命令，可产生长度为N 的单位样本序列un； 2.延时M个样本且长度为N的单位样本序列udn，可用如下MATLAB命令产生：ud=zero(1,M) 1 zeros(1,N-M-1)； 3.指数序列可用MATLAB运算符.和exp产生； 4.正弦序列在MATLAB中可使用三角运算符cos和sin产生； 5.三点滑动平均算法的表达式：五、实验步骤 1.1 首先利用MATLAB命令产生从-10到20的单位样本序列，再用stem命令显示。 1.3 在1.1的基础上运用原理2的命令产生延时11的样本的延迟单位样本序列，再用stem命令显示。 1.6 运用运算符.和exp产生复指数序列，再用stem命令显示。 1.17 运用n、phase、A、f分别表示长度、相位、振幅、频率，利用MATLAB命令产生正弦序列，再用stem命令显示。 1.23 基于1.17修改n、phase、A、f即可。 1.29 用rand产生随机序列，以d来表示噪声，再用s、x分别表示未污染信号和被污染信号，根据原理5的公式表示出处理后的信号，最后用plot命令画出各信号。六、 实验记录（数据、图表、波形、程序等） 1.1 运行程序P1.1，以产生单位样本序列un并显示它。%程序1.1clf;n=-10:20;u=zeros(1,10) 1 zeros(1,20);stem(n,u);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);title(单位样本序列);axis(-10 20 0 1.2); 1.3 修改程序P1.1，以产生带有延时11个样本的延迟单位样本序列udn。运行修改的程序并显示产生的序列。clf;n=0:30;u=zeros(1,11) 1 zeros(1,19);stem(n,u);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);title(带有延时11个样本的延迟单位样本序列);axis(0 30 0 1.2); 1.6 运行程序P1.2,以产生复数值的指数序列。%程序1.2clf;c=-(1/12)+(pi/6)*i;K=2;n=0:40;x=K*exp(c*n);subplot(2,1,1);stem(n,real(x);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);title(实部);subplot(2,1,2);stem(n,imag(x);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);title(虚部); 1.17 运行程序P1.4，以产生正弦序列并显示它。%程序1.4n=0:40;f=0.1;phase=0;A=1.5;arg=2*pi*f*n-phase;x=A*cos(arg);clf;stem(n,x);axis(0 40 -2 2);grid;title(正弦序列);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);axis; 1.23 修改上述程序，以产生长度为50、频率为0.08、振幅为2.5、相移为90度的一个正弦序列并显示它。该序列的周期是多少？n=0:50;f=0.08;phase=pi/2;A=2.5;arg=2*pi*f*n-phase;x=A*cos(arg);clf;stem(n,x);axis(0 50 -3 3);grid;title(正弦序列);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);axis; 该序列的周期T=1/f=12.5。 1.29 运行程序P1.5，以产生所有相关的信号。%程序1.5clf;R=51;d=0.8*(rand(R,1)-0.5);m=0:R-1;s=2*m.*(0.9.m);x=s+d;subplot(2,1,1);plot(m,d,r-,m,s,g-,m,x,b-.);xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);legend(dn ,sn ,xn );x1=0 0 x;x2=0 x 0;x3=x 0 0;y=(x1+x2+x3)/3;subplot(2,1,2);plot(m,y(2:R+1),r-,m,s,g-);legend(yn ,sn );xlabel(时间序号n);ylabel(振幅);七、实验思考题及解答 1.2 命令clf,axis,title,xlabel和ylabel的作用是什么？答：clf：消除图像；axis：横纵坐标的范围；title：图像的名称；xlabel：x轴的名称；ylabel：y轴的名称。 1.7 哪个参数控制该序列的增长或衰减率？哪个参数控制该序列的振幅？答：参数c控制该序列的增长或衰减率，参数K控制该序列的振幅。 1.18 该序列的频率是多少？怎样可以改变它？哪个参数控制该序列的相位？哪个参数控制该序列的振幅？该序列的周期是多少？答：该序列的频率是0.1，改变参数f可以改变它；参数phase控制该序列的相位；参数A控制该序列的振幅；该序列的周期是10。 1.32 信号x1,x2和x3与信号x之间的关系是什么？答：x1,x2和x3为信号x附近的一些样本值，它们三个值的平均可以合理逼近于x，其中x2表示x、x1表示x的延时、x3表示x的超前。八、实验结果分析与总结这次实验主要掌握了一些基础信号的产生，如正弦信号、复指数信号以及序列的简单运算。在信号与系统的基础上，这次内容算是比较简单，也很基础。这次的实验让我更加深刻的理解了数字信号的产生及其处理，在1.29中三点滑动平均算法对噪音污染的信号进行处理，逼近恢复出原信号，也让我对这门课有了进一步更加直观的认识。