数字信号处理报告.doc

7一、实验目的 、了解MATLAB语言的主要特点、作用。、学会MATLAB主界面简单的操作使用方法。、学习简单的数组赋值、运算、绘图、流程控制编程。二、实验内容： 、简单的数组赋值方法 MATLAB中的变量和常量都可以是数组（或矩阵）,且每个元素都可以是复数。1 在MATLAB指令窗口输入数组A=1 2 3；4 5 6；7 8 9，观察输出结果。结果：A= 1 2 3 /输入一个三行三列的矩阵 4 5 6 7 8 9键入：A（4，2）= 11 /给4行2列赋值为11结果：A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 11 0 键入：A (5，：) = -13 -14 -15 /给5行连续赋值为-13，-14，-15 结果：A= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 11 0 -13 -14 -15键入：A (2，5，：) = /去掉矩阵第二和第五行结果：A=1 2 3 7 8 9 0 11 13键入：A/2 /把A中每个数值除以2结果：ans = 0.5000 1.0000 1.5000 3.5000 4.0000 4.5000 0 5.5000 6.5000键入：A (4，：) = sqrt(3) (4+5)/6*2 7 /对A的4行赋值为：3的平方根，3，-7结果：A =1.0000 2.0000 3.0000 7.0000 8.0000 9.0000 0 11.0000 13.000 1.7321 3.0000 -7.0000观察以上各输出结果。将A式中分号改为空格或逗号，情况又如何？请在每式的后面标注其含义。（1） 将A式中分号改为空格或逗号 /输入一个一行九列的矩阵结果：A =1 2 3 4 5 6 7 8 9改为逗号为A =1 2 3 4 5 6 7 8 9输出结果不变此时输入 A(4,2)=11结果为A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 0 0 0 0 0 0 0输入A(5,:)=-13 -14 -15结果显示：？subscripted assignment dimension mismatch 输入A(4,3)=abs (A(5,1)结果显示：？Index exceeds matrix dimensions输入A(2,5,:)=结果显示：？Index of to remove exceeds matrix dimensions输入A/2结果为：0.5000 1.0000 1.5000 2.0000 2.5000 3.0000 3.5000 4.0000 4.5000输入A (4,:)=sqrt(3) (4+5)/6*2 -7结果显示：？subscripted assignment dimension mismatch2在MATLAB指令窗口输入B=1+2i，3+4i；5+6i ，7+8i, 观察输出结果。结果：B= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i/输入一个两行两列的矩阵 键入：C=1，3；5，7+2，4；6，8*i，观察输出结果。结果：C= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i/定义数组C，对应的行列相加如果C式中i前的*号省略，结果如何？结果：The selected cell cannot be evaluated because it is an invalid statement键入：D = sqrt (2+3i) / 计算根号下（2+3i）结果：D =1.6741 + 0.8960i键入：D*D /对2+3i的平方根求平方结果：D=1.6741 + 0.8960i键入：E = C, F = conj(C), G = conj(C) 结果：E = /把矩阵E做共轭转置 1.0000 - 2.0000i 5.0000 - 6.0000i 3.0000 - 4.0000i 7.0000 - 8.0000i F = 1.0000 - 2.0000i 3.0000 - 4.0000i 5.0000 - 6.0000i 7.0000 - 8.0000i G = 1.0000 + 2.0000i 5.0000 + 6.0000i 3.0000 + 4.0000i 7.0000 + 8.0000i 观察以上各输出结果, 请在每式的后面标注其含义。3在MATLAB指令窗口输入H1=ones(3,2)，H2=zeros(2,3)，H3=eye(4)，观察输出结果。结果：H1 =全1数组(m*n);H2 =全零数组(m*n);H3 =单位数组（方阵） 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1、数组的基本运算1输入A=1 3 5，B= 2 4 6，求C=A+B，D=A-2，E=B-AC = D = E = 3 7 11; -1 1 3; 1 1 12求F1=A*3，F2=A.*B，F3=A./B，F4=A.B, F5=B.A, F6=B.A, F7=2./B, F8=B.2F1 = F2 = F3 = 3 9 15; 2 12 30; 0.5000 0.7500 0.8333F4 = F5 = 2.0000 1.3333 1.2000; 2 64 7776F6 = F7 = 2 64 7776; 1.0000 0.5000 0.3333F8 = 1.0000 0.5000 0.3333以上结果为矩阵的加减乘除运算，当2个矩阵做乘除法时需要加小数点如A除B则表示为A./B3 求B，Z1=A*B，Z2=B*A B=行列互换；Z1=A中的行乘以B 转置相加；Z2=A中元素乘以B的转置 2 44 2 6 10 4 4 12 20 6 6 18 30 答：符号“”为共轭转置，即行列互换，同时虚部取反；符号“conj”为取共轭，即虚部取反；两符号同时使用，即只做转置。 、常用函数及相应的信号波形显示例1：显示曲线f(t)=2sin(2t)，（t0） 点击空白文档图标（New M-file），打开文本编辑器。 键入： t=0:0.01:3;(1) f=2*sin(2*pi*t); (2) plot(t,f); title(f（t）-t曲线)； xlabel（t），ylabel（f（t）； 点击保存图标（SAVE），键入文件名L1（扩展名缺省值.M）。 在MATLAB指令窗口上键入L1（回车），程序将运行，打开图形窗，将观察到相应的波形曲线。 结果： 保留条程序，键入下列程序段，观察其结果：subplot(2，2，1)，plot（t，f）；title(plot（t，f）)；subplot(2，2，2)，stem（t，f）；title(stem（t，f）)；subplot(2，2，3)，stairs（t，f）；title(stairs（t，f）)；subplot(2，2，4)，bar（t，f）；title(bar（t，f）)；结果：在读懂上述例题程序的基础上，请描绘下列函数波形：1 f（t）= 3e-2t ， (t0) 输入： 输出： 2. f（t）= 5cos(2t), (0t3) 输入：输出： 3. f（t）= t, (0k10)输入：输出： 4. f（k）= ksink, (-20k20) 输入：输出： 、简单的流程控制编程 按第三项任务中例题操作步骤进行。在文本编辑器中输入： X=0； for n=1：32 X=X+n2； end在命令窗口输入x（回车），观察其结果，并自行编写下列程序： 程序实现如下：X=0; for n=1:20 X=X+(2*n-1)2; end结果为:x=10660 X=12+23+34+.+99100程序实现如下： X=0; for n=1:99 X=X+n*(n+1); end结果为：X=333300三、实验设备微型计算机（已安装MATLAB系统软件包） 一台四、实验总结1 MATLAB语言与其它计算机语言相比，有何特点？答：它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，能够满足工程计算和绘图的需求。与其它计算机语言相比，其特点是简洁和智能化，适应科技专业人员的思维方式和书写习惯，使得编程和调试效率大大提高，并且很容易由用户自行扩展。2 MATLAB的工作环境主要包括几个窗口，这些窗口的主要功能是什么？答：MATLAB的工作环境主要由命令窗（Command Windows）、文本编辑器（File Editor）、若干个图形窗（Figure Windows）及文件管理器组成。3 MATLAB如何进行数组元素的寻访和赋值？在赋值语句中，各种标点符号的作用如何？答：建立矩阵，方法有直接输入法，如a=2573，优点是输入方法方便简捷；通过M文件建立矩阵，该方法适用于建立尺寸较大的矩阵，并且易于修改；由函数建立，如y=sin(x)，可以由MATLAB的内部函数建立一些特殊矩阵；通过数据文件建立，该方法可以调用由其他软件产生数据。/符号表示除法，*表示乘法，-表示减法，+表示加法4 数组运算与矩阵运算有何异同？重点理解数组运算中点乘（.*）和点除(./或.)的用法。答：从外观形状和数据结构上看，二维数组和