信号与信号处理实验指导书

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1、信号与信号处理实验指导书周小微徐明彪金宁编中国计量学院2006年2月第一篇MATLAB应用基础第一章MATLAB及其工作环境介绍11.1MATLAB简介11.2MATLAB的工作环境介绍11.3MATLAB的基木管理命令3第二章MATLAB的数值计算功能52.1变量为赋值语句52.2MATLAB矩阵62.3MATLAB表达式102.4MATLAB常用数学函数122.5矩阵的基木运算122.6数组运算162.7多项式及其运算17第三章MATLAB程序设计入门193.1M文件193.2数据的输入输出213.3全局变量和局部变量233.4程序流程控制23第四

2、章MATLAB的符号运算功能284」建立符号对象284.2符号算术运算294.3符号微积分运算324.4符号函数的可视化34第五章MATLAB的可视化功能375」二维图形375.2绘制三维图形425.3特殊坐标图形445.4图形句柄45第六章MATLAB数字信号处理函数简介516」MATLAB常用信号生成函数516.2常用窗的MATLAB函数表示526.3滤波器分析与实现甫数536.4变换函数556.5MATLAB在信号处理中的应用举例56第二篇信号与信号处理软件实验实验一熟悉MATLAB环境64实验二信号的卷积与系统的响应67实验三利用DFT分析模拟

3、信号频谱71实验四随机信号功率谱分析75实验五离散信号与离散系统分析棊础79实验六离散傅里叶变换(DFT)83实验七快速傅里叶变换(FFT)算法实现86实验八IIR数字滤波器的设计90实验九FIR数字滤波器的设计94实验十信号滤波98实验-一信号的调制与解调99实验十二信号的时频分析和小波分析102第二篇信号与信号处理硬件实验实验一常用信号的分类与信号的合成104实验二信号的抽样与恢复109实验三模拟滤波器实验112实验四一阶网络特性测量118参考书目121附录122第一篇MATLAB应用基础第一章MATLAB及其工作环境介绍1.1MATLAB简介MA

4、TLAB是matrix和laboratory前三个字母的缩写，意思是实验室矩阵0MATLAB语言是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的新型高级语言，自1984年由美国MathWorks公司推向市场以来，经过十多年的发展与完善，MATLAB已发展成为由MATLAB语言、MATLAB工作环境、MATLAB图象处理系统、MATLAB数学函数库和MATLAB应用程序接口五大部分组成的集数值计算、图形处理、程序开发为一体的功能强大的体系。MATLAB由“主包”和三十多个扩展功能和应用学科性的丁具箱组成。MATLAB具有以下基本功能:•数值计算功能•符号计算功能

5、•图形处理及可视化功能•可视化建模及动态仿真功能MATLAB语言是以矩阵计算为基础的程序设计语言，语法规则简单易学。其指令格式与数学表达式非常相近，用MATLAB编写程序犹如在便笺上列写公式和求解，因而被称为“便笺式”的编程语言。另外，MATLAB还具有功能丰富和完备的数学函数库及工具箱，人量繁杂的数学运算和分析可通过调用MATLAB函数直接求解，大人提高效率，其程序编译和执行速度远远超过了传统的C和FORTRAN语言，因而用MATLAB编写程序，往往口J以达到事半功倍的效果。在图形处理方面，MATLABnJ以给数据以二维、三维乃至四维的直观表现，并在

6、图形色彩、视角、品性等方而具有鮫强的渲染和控制能力，使技术人员对大量原始数据的分析变得轻松和得心应手。MATLAB的上述特点，使它深受工程技术人员及科技专家的欢迎，并成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学等领域不可缺少的基础软件。目前MATLAB己成为国际上公认的最优秀的科技应用软件。1.2MATLAB的工作环境介绍•、MATLAB的启动MATLAB的启动有如下两种方式：方式一：双击Windows2000操作系统桌面上的MATLAB快捷方式，即可启动并打开MATLAB命令窗口。方式二单击【开始】菜单，依次指向【程序】-[MATLAB]即可启动并打

7、开MATLAB命令窗口。二、MATLAB的工作环境MATLAB的工作环境主要由命令窗(CommandWindow)、若干个图形窗(Figurewindow)＞文木编辑器(FileEditor)和文件管理器组成。各视窗之间的切换可用快捷键Alt+Tabo1、命令窗命令窗是人们与MATLAB作人机对话的主要环境，通过它可以键入MATLAB的各种命令并读出札I应的结果。但要注意，每一条命令或命令行键入示都要按冋车键，命令才会被执行。例如，键入a=oncs(3,3)然后按I叫车键，即可创建一个3*3且元素值为1的矩阵，并显示如下运行结果：a=111111111

8、2、图形窗通常，只要执行了任意一种绘图命令，图形窗就会自动产生。绘图都在这一图形窗屮进行。如果