基本序列MATLAB实现.ppt

,复旦大学,复旦大学,德技双馨 手脑并用,苏州高等职业技术学校,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,复旦大学,*,*,MATLAB,系部：电子工程系,-,数字信号处理,绪论,MATLAB,Matrix Laboratory,矩阵实验室的意思,设计者的初衷是为解决“线性代数”课程的矩阵运算问题,MATLAB,已经不仅仅是一个“矩阵实验室”了，它集科学计算、图象处理；声音处理于一身，并提供了丰富的,Windows,图形界面设计方法,70,年代中期，美国新墨西哥大学教授,克里夫,莫勒尔,（,Cleve,Moler,）博士和其同事在美国国家科学基金的资助下开发了,LINPACK,和,EISPACK,的,FORTRAN,语言子程序库，这两个程序库代表了当时,矩阵运算,软件的发展水平；,70年代末到80年代初，Cleve,Moler为了让学生更方便地使用LINPACK及EISPACK，独立编写了,第一个版本,的MATLAB,；,1984,年，杰克,李特（,Jack Little,）、克里夫,莫勒尔和斯蒂夫,班格尔特（,Steve,Bangert,）合作成立了,MathWorks,公司，正式把,MATLAB,推向市场,；,1993,年，,Microsoft Windows,版,MATLAB,面世；,1995,年，推出,Linux,版,MATLAB,。,Cleve,Moler,Jack Little,绪论,数值运算和符号运算功能,2D,和,3D,图形显示功能,数据可视化,交互式高级编程语言,M,语言编程功能,工具箱函数功能,编译功能,Simulink,仿真功能,Matlab,的主要功能,MATLAB,软件功能之强大，应用之广泛，已成为,21,世纪最为重要的科学计算与分析软件。,绪论,启动,MATLAB,软件有,2,种常见方法：（,1,）,双击,在桌面创建的,MATLAB,快捷方式图标，可进入桌面工作环境；,绪论,（,2,）单击,Windows,窗口上,【,开始,】,菜单下的,【,程序,】,选项，找到,MATLAB 7.0,程序项，选择,MATLAB 7.0,，单击即可进入桌面工作环境,绪论,打开,Matlab7.0,，你会看到这样的初始界面：,绪论,菜单栏,工具栏,命令窗口,命令历史记录窗口,当前目录窗口,命令提示符,Start,菜单,1,）在命令窗口,直接,输入数据,Matlab,运行方式,绪论,注意,“,；,”,表示不显示定义的数据,2,）,M,文件,运行方式（常用）,a,点击新建图标，就可以调出,M,文件编辑器，用户可以用此编辑器编写,M,文件。,b,在,matlab,命令窗口点击,file,菜单,new,m-file,离散信号,Matlab,实现,1,、单位采样序列,1,、单位采样序列,离散信号,Matlab,实现,clc,;,%,清除当前,command,区域的命令，表示清空，用来 清理空间，以保证后面程序运行有足够的运算空间。,n=-5:10;%,时间从,-5,到,10,，时间间隔默认为,1,，取,16,个点的值,x=zeros(1,5),1,zeros(1,10);,注释：,zeros(m,n,),函数产生,mn,的零矩阵,离散信号,Matlab,实现,1,、单位采样序列,stem(n,x,r,*)%,Stem,（,m,n,),为离散序列图或杆图，其后不加,分号,“；”，如果加 了分号，运行后将不会显示图或结果。,为了加强图形效果，还可以加入颜色及线端符号,颜色 线端符号,y,黄色,.,圆点线,v,向下箭头,g,绿色,+,加号形,向右箭头,b,蓝色,s,方形,向左箭头,m,红紫色,o,空心圆形,p,五角星形,c,蓝紫色 *星号,h,六角星形,w,白色,.,实心小点,r,红色,x,叉号形状,k,黑色,离散信号,Matlab,实现,1,、单位采样序列,axis-5,10,-0.2,1.2;%,表明图线的,x,轴范围为,-510,；,y,轴范围为,-0.21.2,title(,单位采样序列,)%title,函数用来标注所画图形等的,题目，,在图中要显示名称，因此后,无需加分号,xlabel,(,时间,n),，,ylabel,(,幅度,),%,表明图的横坐标及纵坐标名称,;,在图中要显示名称，因此后,无需加分号,grid on%,显示的图中有网格线，即,grid on,是打开网格,grid off,是关闭网格,注：,matlab,里面在语句后面不加“；”表示该语句执行后的结果将显示出来，如果加上“；”，则表示只执行该语句，不显示结果。,离散信号,Matlab,实现,2,、阶跃序列,clc,;,n=-5:10;,x=zeros(1,5),ones(1,11);,stem(n,x,m,p,),axis(-5,10,-0.2,1.2);,title(,阶跃序列,),xlabel,(,时间,n),ylabel,(,幅度,),grid on,注：,ones(,m,n,),函数产生,mn,阶的单位矩阵,离散信号,Matlab,实现,2,、阶跃序列,离散信号,Matlab,实现,3,、矩形序列,clc,;,n=-5:15;,x=zeros(1,5),ones(1,11),zeros(1,5);,stem(n,x,r,h,),axis(-5,15,-0.2,1.2);,title(,矩形序列,),xlabel,(,时间,),ylabel,(,幅度,),grid on,离散信号,Matlab,实现,3,、矩形序列,离散信号,Matlab,实现,4,、正弦序列,clc,;,n=-5:0.5:10;,xn,=sin(0.5*pi*n);,stem(n,xn,g,),axis(-5,10,-1.2,1.2),xlabel,(,时间,),ylabel,(,幅度,),title(,正弦序列,),grid on,4,、正弦序列,离散信号,Matlab,实现,离散信号,Matlab,实现,5,、卷积,clc,;,n1=3;,n2=3;,n3=n1+n2-1;,xn,=1,1,1;,hn,=0,1,2,3;,yn,=,conv(xn,hn,);,nxn,=0:n1-1;,nhn,=0:n2;,nyn,=0:n3;,离散信号,Matlab,实现,subplot(133);,stem(nyn,yn,b,*),xlabel,(,时间,),ylabel,(,幅度,),title(y(n,),grid on;,subplot(132);,stem(nhn,hn,g,.),xlabel,(,时间,),ylabel,(,幅度,),title(h(n,),grid on;,subplot(131);,stem(nxn,xn,r,*),xlabel,(,时间,),ylabel,(,幅度,),title(x(n,),grid on;,5,、卷积（例,1,）,离散信号,Matlab,实现,subplot,（,m,n,k,）该指令将图形窗口分成,m,行、,n,列的,m*n,块子区域，按照行,从上向下,列,从左向右,的顺序，在第,k,块区域定义一个坐标系,使其成为当前坐标系，随后的绘图函数将在该坐标系输出图形。另外，在同一个图形窗口的坐标系可以重叠，这样可以产生前面的坐标系遮住后面坐标系的各种图形效果。,离散信号,Matlab,实现,5,、卷积,(,例,2),5,、卷积（例,3,）,离散信号,Matlab,实现,已知序列：,，,求卷积（只需显示卷积结果的序列图）。,5,、卷积（例,3,）,离散信号,Matlab,实现,n1=-2:2;,xn,=0.5.*n1;,n2=0:3;,hn,=2.n2;%,点乘,k0=n1(1)+n2(1);%,计算序列,yn,非零样值的,起点位置,k1=length(n1)+length(n2)-2;,);%,计算序列,yn,非零样值的,宽度,nyn,=k0:k0+k1;,);%,确定序列,yn,非零样值的,序号向量,yn,=,conv(xn,hn,),stem(nyn,yn,b,*),xlabel,(,时间,n),ylabel,(,幅度,),title(y(n,),grid on;,5,、卷积（例,3,）,离散信号,Matlab,实现,6,、差分方程,离散信号,Matlab,实现,用,MATLAB,计算差分方程,y,(,n,)+0.7,y,(,n,-1)-0.45,y,(,n,-2)-0.6,y(n-,3)=,0.8,x,(,n,)-0.44,x,(,n,-1)+0.36,x,(,n,-2)+0.02,x(n-,3),当输入序列,x(n,),为单位冲击响应时的输出结果,y(n,),0n40,6,、差分方程,离散信号,Matlab,实现,clc,;,M=41;,a=0.8-0.44 0.36 0.02;,b=1 0.7-0.45-0.6;,xn,=1,zeros(1,M-1);,n=0:1:M-1;,yn,=,filter(a,b,xn,);,stem(n,yn,r,*),xlabel,(,时间,n),ylabel,(,幅度,);,title(yn,),grid on;,6,、差分方程,用,MATLAB,计算差分方程,y,(,n,)+0.7,y,(,n,-1)-0.45,y,(,n,-2)-0.6,y(n-,3)=,0.8,x,(,n,)-0.44,x,(,n,-1)+0.36,x,(,n,-2)+0.02,x(n-,3),当输入序列,x(n,),为单位冲击响应时的输出结果,y(n,),0n40,离散信号,Matlab,实现,