数字信号处理实验(吴镇扬版)matlab程序

（1）数组的加、减、乘、除和乘方运算。输入A=[1234]，B=[3456]，求C=A+B，D=A-B，E=A.*B，F=A./B，G=A.^B并用stem语句画出A、B、C、D、E、F、G。clearall;a=[1234];b=[3456];c=a+b;d=a-b;e=a.*b;f=a./b;g=a.^b;n=1:4;subplot(4,2,1);stem(n,a);xlabel('n');xlim([05]);ylabel('A');subplot(4,2,2);stem(n,b);xlabel('n');xlim([05]);ylabel('B');subplot(4,2,3);stem(n,c);xlabel('n');xlim([05]);ylabel('C');subplot(4,2,4);stem(n,d);xlabel('n');xlim([05]);ylabel('D');subplot(4,2,5);stem(n,e);xlabel('n');xlim([05]);ylabel('E');subplot(4,2,6);stem(n,f);xlabel('n');xlim([05]);ylabel('F');subplot(4,2,7);stem(n,g);xlabel('n');xlim([05]);ylabel('G');（2）用MATLAB实现下列序列：a)x(n)=0.8n0≤n≤15b)x(n)=e(0.2+3j)n0≤n≤15c)x(n)=3cos(0.125πn+0.2π)+2sin(0.25πn+0.1π)0≤n≤15d)将c)中的x(n)扩展为以16为周期的函数x16(n)=x(n+16),绘出四个周期。e)将c)中的x(n)扩展为以10为周期的函数x10(n)=x(n+10),绘出四个周期。clearall;N=0:15;xa=0.8.^N;figure;subplot(2,1,1);stem(N,xa);xlabel('n');xlim([016]);ylabel('xa');xb=exp((0.2+3*j)*N);subplot(2,1,2);stem(N,xb);xlabel('n');xlim([016]);ylabel('xb');figure;xc=3*cos(0.125*pi*N+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*N+0.1*pi);subplot(3,1,1);stem(N,xc);xlabel('n');xlim([016]);ylabel('xc');k=0:3;m=0;fori=1:4forj=1:16m=m+1;n(m)=N(j)+16*k(i);x16(m)=3*cos(0.125*pi*n(m)+0.2*pi)+2*sin(0.25*pi*n(m)+0.1*pi);endendsubplot(3,1,2);stem(n,x16);xlabel('n');ylabel('x16');forj=1:10x10(j)=x16(j);endfori=1:3form=1:10x10(i*10+m)=x10(m);endendn=1:40;subplot(3,1,3);stem(n,x10);xlabel('n');ylabel('x10');（3）x(n)=[1,-1,3,5],产生并绘出下列序列的样本:a)x1(n)=2x(n+2)-x(n-1)-2x(n)b)51k2)kn(nx(n)xclearalln=1:4;T=4;x=[1-135];x(5:8)=x(1:4);subplot(2,1,1);stem(1:8,x);grid;fori=1:4ifi-10x1(i)=2*x(i+2)-x(i-1)-2*x(i);elsex1(i)=2*x(i+2)-x(i-1+T)-2*x(i);endendx1(5:8)=x1(1:4);subplot(2,1,2);stem(1:8,x1);grid;（4）绘出下列时间函数的图形，对x轴、y轴以及图形上方均须加上适当的标注：a)x(t)=sin(2πt)0≤t≤10sb)x(t)=cos(100πt)sin(πt)0≤t≤4sta=0:0.05:10;xa=sin(2*pi*ta);subplot(2,1,1);plot(ta,xa);xlabel('t');ylabel('幅度');tb=0:0.01:4;xb=cos(100*pi*tb).*sin(pi*tb);subplot(2,1,2);plot(tb,xb);xlabel('t');ylabel('幅度');（5）编写函数stepshift(n0,n1,n2)实现u(n-n0),n1n0n2,绘出该函数的图形，起点为n1，终点为n2。n0=5;ns=1;nf=10;%ns为起点;nf为终点；在=n=n0处生成单位阶跃序列n=[ns:nf];x=[(n-n0)=0];stem(n,x);（6）给一定因果系统)0.9z0.67z-1)/(1z2(1H(z)-2-1-1求出并绘制H(z)的幅频响应与相频响应。clearall;b=[1,sqrt(2),1];a=[1,-0.67,0.9];[h,w]=freqz(b,a);am=20*log10(abs(h));subplot(2,1,1);plot(w,am);ph=angle(h);subplot(2,1,2);plot(w,ph);（7）计算序列{8-2-123}和序列{23-1-3}的离散卷积，并作图表示卷积结果。clearall;a=[8-2-123];b=[23-1-3];c=conv(a,b);%计算卷积M=length(c)-1;n=0:1:M;stem(n,c);xlabel('n');ylabel('幅度');（8）求以下差分方程所描述系统的单位脉冲响应h(n),0≤n≤50y(n)+0.1y(n-1)-0.06y(n-2)=x(n)-2x(n-1)clearall;N=50;a=[1-2];b=[10.1-0.06];x=[1zeros(1,N-1)];k=0:1:N-1;y=filter(a,b,x);stem(k,y);xlabel('n');ylabel('幅度');(1)、观察高斯序列的时域和幅频特性，固定信号xa(n)中参数p=8，改变q的值，使q分别等于2，4，8，观察它们的时域和幅频特性，了解当q取不同值时，对信号序列的时域幅频特性的影响；固定q=8，改变p，使p分别等于8，13，14，观察参数p变化对信号序列的时域及幅频特性的影响，观察p等于多少时，会发生明显的泄漏现象，混叠是否也随之出现？记录实验中观察到的现象，绘出相应的时域序列和幅频特性曲线。解：程序见附录程序一：n=0:1:15;%p=8不变，q变化（2,4,8）;p=8;q=2;%p=8;q=2;xa1=exp(-((n-p).^2)/q);subplot(5,2,1);plot(n,xa1,'-*');xlabel('t/T');ylabel('xa(n)');title('p=8q=2')xk1=abs(fft(xa1));subplot(5,2,2);stem(n,xk1)xlabel('k');ylabel('Xa(k)');title('p=8q=2')p=8;q=4;%p=8;q=4;xa1=exp(-((n-p).^2)/q);subplot(5,2,3);plot(n,xa1,'-*');xlabel('t/T');ylabel('xa(n)');title('p=8q=4')xk1=abs(fft(xa1));subplot(5,2,4);stem(n,xk1)xlabel('k');ylabel('Xa(k)');title('p=8q=4')p=8;q=8;%p=8;q=8;xa1=exp(-((n-p).^2)/q);subplot(5,2,5);plot(n,xa1,'-*');xlabel('t/T');ylabel('xa(n)');xk1=abs(fft(xa1));title('p=8q=8')subplot(5,2,6);stem(n,xk1)xlabel('k');ylabel('Xa(k)');title('p=8q=8')%q=8不变,p变化(8,13,14);p=8;q=8;%p=8;q=8;xa1=exp(-((n-p).^2)/q);subplot(5,2,5);plot(n,xa1,'-*');xlabel('t/T');ylabel('xa(n)');xk1=abs(fft(xa1));title('p=8q=8')subplot(5,2,6);stem(n,xk1)xlabel('k');ylabel('Xa(k)');title('p=8q=8')p=13;q=8;%p=13;q=8;xa1=exp(-((n-p).^2)/q);subplot(5,2,7);plot(n,xa1,'-*');xlabel('t/T');ylabel('xa(n)');xk1=abs(fft(xa1));title('p=13q=8')subplot(5,2,8);stem(n,xk1)xlabel('k');ylabel('Xa(k)');title('p=13q=8')p=14;q=8;%p=14;q=8;xa1=exp(-((n-p).^2)/q);subplot(5,2,9);plot(n,xa1,'-*');xlabel('t/T');ylabel('xa(n)');title('p=14q=8')xk1=abs(fft(xa1));subplot(5,2,10);stem(n,xk1)xlabel('k');ylabel('Xa(k)');title('p=14q=8’)05101500.51t/Txa(n)p=8q=2051015024kXa(k)p=8q=205101500.51t/Txa(n)p=8q=4051015024kXa(k)p=8q=405101500.51t/Txa(n)p=8q=80510150510kXa(k)p=8q=8幅频特性时域特性05101500.51t/Txa(n)p=8q=80510150510kXa(k)p=8q=805101500.51t/Txa(n)p=13q=805101505kXa(k)p=13q=805101500.51t/Txa(n)p=14q=8051015024kXa(k)p=14q=8时域特性幅频特性分析：由高斯序列表达式知n=p为期对称轴；当p取固定值时，时域图都关于n=8对称截取长度为周期的整数倍，没有发生明显的泄漏现象；但存在混叠，当q由2增加至8过程中，时域图形变化越来越平缓，中间包络越来越大，可能函数周期开始增加，频率降低，渐渐小于fs/2,混叠减弱；当q值固定不变，p变化时，时域对称中轴右移，截取的时域长度渐渐地不再是周期的整数倍，开始无法代表一个周期，泄漏现象也来越明显，因而图形越来越偏离真实值，p=14时的泄漏现象最为明显，混叠可能也随之出现；(2)、观察衰减正弦序列xb(n)的时域和幅频特性，a=0.1，f=0.0625，检查谱峰出现位置是否正确，注意频谱的形状，绘出幅频特性曲线，改变f，使f分别等于0.4375和0.5625，观察这两种情况下，频谱的形状和谱峰出现位置，有无混叠和泄漏现象？说明产生现象的原因。其他0150,2sin)(nfnenxanbn1=0:1:15;xb1=exp(-0.1*n1).*sin(2*pi*0.0625*n1);subplot(3,2,1);plot(n1,xb1,'-*');xlabel('n');ylabel('x(n)');title('f=0.0625');xk1=abs(fft(xb1));subplot(3,2,2);stem(n1,xk1)xlabel('k');ylabel('X(k