时域离散信号的产生与基本运算

实验一时域离散信号的产生与基本运算一、实验目的1、了解常用的时域离散信号及其特点。2、掌握MATLAB产生常用时域离散信号的方法。3、掌握时域离散信号简单的基本运算方法。二、实验内容1、自己设定参数，分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、实指数序列、随机序列。2、自己设定参数，分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、信号和、信号积、信号能量。3、已知信号其他040614452)(nnnnx（1）描绘)(nx序列的波形。（2）用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示)(nx序列。（3）描绘以下序列的波形：)2()(),2(2)(),2(2)(321nxnxnxnxnxnx三、实现步骤1、自己设定参数，分别表示并绘制单位抽样序列、单位阶跃序列、正弦序列、实指数序列、随机序列。（1）单位抽样序列程序：x=zeros(1,10);x(2)=1;stem(x,'filled')axis([0,10,-0.2,1]);title('µ¥Î»³éÑùÐòÁÐ');012345678910-0.200.20.40.60.8单位抽样序列图1（2）单位阶跃序列程序：N=10;u=ones(1,N);stem(u,'filled')axis([-10,10,0,1]);title('µ¥Î»½×Ô¾ÐòÁÐ');-10-8-6-4-2024681000.10.20.30.40.50.60.70.80.91单位阶跃序列图2（3）正弦序列程序：x=-20:1:20;y=sin(0.2*pi.*x+0.5*pi);stem(x,y,'filled');axis([-20,20,-2,2]);title('ÕýÏÒÐòÁÐ');-20-15-10-505101520-2-1.5-1-0.500.511.52正弦序列图3（4）实指数序列a=1/2程序：n=0:10;a1=1/2;y1=a1.^n;stem(n,y1,'filled');axis([0,10,0,1]);title('ʵָÊýÐòÁУ¬a=1/2');01234567891000.10.20.30.40.50.60.70.80.91实指数序列，a=1/2图45实指数序列a=2程序：n=0:10;a2=2;y2=a2.^n;stem(n,y2,'filled');title('ʵָÊýÐòÁÐ,a=2');012345678910020040060080010001200实指数序列,a=2图56随机序列程序：y=rand(1,20);stem(y,'filled');title('Ëæ»úÐòÁÐ');0246810121416182000.10.20.30.40.50.60.70.80.91随机序列图62、自己设定参数，分别表示并绘制信号移位、信号相加、信号相乘、信号翻转、信号和、信号积、信号能量。信号的移位：（1）信号移位程序：n=-3:10;k0=3;k1=-3;%ʵÏÖÐźŵÄÒÆλx=cos(2*pi*n/10);x1=cos(2*pi*(n-k0)/10);x2=cos(2*pi*(n-k1)/10);subplot(3,1,1),stem(n,x,'filled');ylabel('x(n)');subplot(3,1,2),stem(n,x1,'filled');ylabel('x(n-2)');subplot(3,1,3),stem(n,x2,'filled');ylabel('x(n+2)');-4-20246810-101x(n)-4-20246810-101x(n-2)-4-20246810-101x(n+2)2信号相加、信号相乘程序：n=-3:20;x1=cos(2*pi*n/10);subplot(2,2,1);stem(n,x1,'filled');title('x(1)');axis([-4,20,-2,2]);x2=cos(2*pi*n/10);subplot(2,2,2);stem(n,x2,'filled');title('x(2)');axis([-4,20,-2,2]);y=x1+x2;subplot(2,2,3);stem(n,y,'filled');title('ÐźÅÏà¼Ó');axis([-4,20,-2,2]);y=x1.*x2;subplot(2,2,4);stem(n,y,'filled');title('ÐźÅÏà³Ë');axis([-4,20,-2,2]);05101520-2-1012x(1)05101520-2-1012x(2)05101520-2-1012信号相加05101520-2-1012信号相乘n=-5:5;x=exp(-0.4*n);x1=fliplr(x);n1=-fliplr(n);subplot(2,1,1),stem(n,x,'filled');title('x(n)');subplot(2,1,2),stem(n1,x1,'filled');title('x(-n)');-5-4-3-2-101234502468x(n)-5-4-3-2-101234502468x(-n)信号和、信号积、信号能量：程序：x=[1,2,3,4,5,6,7,8,9];y1=sum(x)y2=prod(x)E1=sum(x.*conj(x))得到：y1=45y2=362880E1=2853、已知信号其他040614452)(nnnnx（1）描绘)(nx序列的波形；（2）用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示)(nx序列；（3）描绘一下序列的波形)2()(),2(2)(),2(2)(321nxnxnxnxnxnxfunctionf=u(t)f=(t=0);subplot(2,1,1)n=-10:10;y1=(2*n+5).*(u(n+4)-u(n))+6.*(u(n)-u(n-5));stem(n,y1,'filled')axis([-10,10,-3,6]);title('序列波形');t=-10:10;subplot(2,1,2)y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u(t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u(t-5));stem(t,y,'filled')axis([-10,10,-3,6]);title('用单位脉冲序列及其加权和表示序列波形');subplot(2,2,1)t=-10:10;y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u(t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u(t-5));stem(t,y,'filled')axis([-10,10,-6,12]);title('x(n)');subplot(2,2,2)t=-10:10;y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u(t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u(t-5));stem(t+2,2*y,'filled')axis([-10,10,-6,12]);title('2x(n-2)');subplot(2,2,3)t=-10:10;y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u(t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u(t-5));stem(t-2,2*y,'filled')axis([-10,10,-6,12]);title('2x(n+2)');subplot(2,2,4)t=-10:10;y=(-3)*(u(t+4)-u(t+3))+(-1)*(u(t+3)-u(t+2))+(u(t+2)-u(t+1))+3*(u(t+1)-u(t))+6*(u(t)-u(t-1))+6*(u(t-1)-u(t-2))+6*(u(t-2)-u(t-3))+6*(u(t-3)-u(t-4))+6*(u(t-4)-u(t-5));stem(2-t,y,'filled')axis([-10,10,-6,12]);title('x(2-n)');4、思考题当进行离散序列的相乘运算时，例1-6程序中有yp=xa1.*xa2,请问此处进行的相乘运算是矩阵乘还是数组乘，为何这样使用？答：此处进行的是数组乘，因为只有用数乘组，才能将序列中对应的数乘起来，实现序列相乘