Matlab實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書含答案

1、實(shí)驗(yàn)M a t l a b 操 作 環(huán) 境 熟 悉一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?初步了解 Matlab 操作環(huán)境。 2學(xué)習(xí)使用圖形函數(shù)計算器命令 funtool 及其環(huán)境。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容熟悉 Matlab 操作環(huán)境，認(rèn)識命令窗口、內(nèi)存工作區(qū)窗口、歷史命令窗口；學(xué)會使用 format 命令調(diào)整命令窗口的數(shù)據(jù)顯示格式；學(xué)會使用變量和矩陣的輸入，并進(jìn)行簡單的計算；學(xué) 會使用who和whos命令查看內(nèi)存變量信息；學(xué)會使用圖形函數(shù)計算器funtool，并進(jìn)行下 列計算：1單函數(shù)運(yùn)算操作。求下列函數(shù)的符號導(dǎo)數(shù)y=sin(x);y=(l+x)人3*(2-x);求下列函數(shù)的符號積分y=cos(x);y=1/(1+xA2);y=

2、1/sqrt(1-xA2);y=(x-1)/(x+1)/(x+2);求反函數(shù)y=(x-1)/(2*x+3);y=exp(x);y=log(x+sqrt(1+xA2);代數(shù)式的化簡(x+1)*(x-1)*(x-2)/(x-3)/(x-4);sin(x)A2+cos(x)A2;x+sin(x)+2*x-3*cos(x)+4*x*sin(x);2函數(shù)與參數(shù)的運(yùn)算操作。 從y=xA2通過參數(shù)的選擇去觀察下列函數(shù)的圖形變化y1=(x+1)A2y2=(x+2)A2y3=2*xA2y4=xA2+2y5=xA4y6=xA2/23兩個函數(shù)之間的操作求和sin(x)+cos(x)1+x+xA2+xA3+xA4+x

3、A5乘積exp(-x)*sin(x)sin(x)*x商(1) sin(x)/cos(x);x/(l+xT);1/(x-1)/(x-2);求復(fù)合函數(shù)y=exp(u)u=sin(x)y=sqrt(u)u=1+exp(xA2)y=sin(u)u=asin(x)y=sinh(u)u=-x三、設(shè)計提示1 初次接觸 Matlab 應(yīng)該注意函數(shù)表達(dá)式的文本式描述。 2在使用圖形函數(shù)計算器 funtool 時，注意觀察 1 號和 2 號窗口中函數(shù)的圖形。四、實(shí)驗(yàn)報告要求針對圖形函數(shù)計算器funtool，對每一類型計算記錄其中一個圖形的曲線。2書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的

4、流暢。實(shí)驗(yàn)二：M文件和Mat文件操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?定制自己的工作環(huán)境。2編寫簡單的 M 文件。3保存內(nèi)存工作區(qū)中的變量到.mat文件。4學(xué)會只用 Matlab 幫助。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1使用 format 命令和 File|Peferences 菜單定制自己的工作環(huán)境。2編寫如下 M 文件，試調(diào)整參數(shù) a 的大小，觀察并記錄 y1、y2 的波形特征。 %example1.m t=0:pi/100:4*pi;a=3;y2=exp(-t/a); y1=y2.*sin(a*t);plot(t,y1,-r,t,y2,:b,t,-y2,:b);3保存內(nèi)存工作區(qū)變量a、t、yl、y2到examplel.mat文

5、件；關(guān)閉Matlab，再重新 啟動；觀察內(nèi)存工作區(qū)；重新根據(jù).mat文件恢復(fù)原來的工作區(qū)變量。在命令窗口中查看exp函數(shù)的幫助；運(yùn)行helpwin查看超文本格式的幫助文件, 試翻譯并記錄下信號處理工具箱(Signal Processing Toolbox)中的函數(shù)分類 ( Functions - Categorical List)。三、設(shè)計提示1可以用命令語句、菜單或按鈕等多種方式執(zhí)行命令。2用于編輯M文件的文本編輯器還可以執(zhí)行和調(diào)試程序。3不同的工具箱可能包含同名的函數(shù)，查看幫助時應(yīng)注意在左側(cè)欄選擇相應(yīng)的工 具箱類別。四、實(shí)驗(yàn)報告要求1對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容2,說明參數(shù)a的大小對y1、y2波形特征的影響

6、。2翻譯命令窗口中的exp函數(shù)的幫助信息。3.運(yùn)行helpwin,試翻譯并記錄下信號處理工具箱(Signal Processing Toolbox)中 的函數(shù)分類(Functions - Categorical List)4書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的 流暢。實(shí)驗(yàn)三：矩陣運(yùn)算與元素群運(yùn)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握數(shù)組與矩陣的創(chuàng)建。 2掌握矩陣運(yùn)算與數(shù)組運(yùn)算。3掌握基本元素群運(yùn)算。 4掌握向量與矩陣的特殊處理。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. “：” 號的用法。用“:”號生成行向量a=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10、b=5 3 1-1-3 -5； 2用線性等分命令 li

7、nspace 重新生成上述的 a 和 b 向量。在100和10000之間用對數(shù)等分命令logspace生成10維的向量c。生成范圍在0, 10、均值為5的3X5維的均勻分布隨機(jī)數(shù)矩陣D。利用magic函數(shù)生成5X5維的魔方矩陣，取其對角向量e,并根據(jù)向量e生成 一個對角矩陣E。（所謂魔方矩陣就是各行、各列、各對角線元素之和相等。）另AA是3X3維魔方矩陣，BB是由A旋轉(zhuǎn)180得到。CC是一個復(fù)數(shù)矩陣, 其實(shí)部為AA,虛部為BB。DD是CC的轉(zhuǎn)置，EE是CC的共軛。分別計算CC 和 EE 的模和幅角。f是一個首項為20,公比為0.5的10維等比數(shù)列；g是一個首項為1,公差為 3的10維等差數(shù)列。

8、試計算向量f和g的內(nèi)積s。生成一個9X9維的魔方矩陣，提取其中心的3X3維子矩陣M,利用sum函數(shù) 檢驗(yàn)其各行和各列的和是否相等。-1234 -1234_9.已知T =2345，利用函數(shù)牛成左上二角矩陣T1 =23403445566734400000三、設(shè)計提示等比數(shù)列可利用首項和公比的元素群的冪乘積生成。提取子矩陣,可靈活應(yīng)用“：”號或空陣 。盡量用Matlab函數(shù)生成上述矩陣或向量，不要用手工逐個輸入。四、實(shí)驗(yàn)報告要求編寫實(shí)現(xiàn)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所使用的函數(shù)命令,并記錄相應(yīng)的生成結(jié)果。思考題：是否存在 2X2 維的魔方矩陣？。書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理,層次分明,在分析描述的時候,需要注意語言的

9、 流暢。五、參考答案1.代碼：a=1:10b=5:-2:-51234 b =5 3 1 -11. 代碼: linspace(1,10,10) linspace(5,-5,6) ans =1234 ans =5 3 1 -12. 代碼： logspace(2,4,10) ans =1.0e+004 *0.0100 0.01675678-3 -55678-3 -50.0278 0.04649 109 100.0774 0.1292 0.21540.35940.5995 1.00003. 代碼:D=10*rand(3,5) 結(jié)果:D =0.15279.31818.46226.72146.81287.

10、46794.65995.25158.38123.79484.45104.18652.02650.19648.31805.代碼:A=magic(5); e=diag(A);E=diag(e) 結(jié)果；E = TOC o 1-5 h z00130000021000009 6.代碼:AA=magic(3);BB=rot90(AA,2);CC=AA+j*BB;DD=CC.;EE=conj(CC);A=abs(CC)B=angle(CC)C=abs(EE)D=angle(EE) 結(jié)果: A =82462761587211190554707119055472111761588246

11、2B024501460105880116590785404049098280110713258C824629055472111761587071176158721119055482462D-02450-14601-05880-11659-07854-04049-09828-01107-132587.代碼:f=20*05 八(0:9);g=1:3:28;s=dot(f,g) 結(jié)果:s =15867198代碼：A=magic(9);M=A(4:6,4:6);sum(A,1)sum(A,2) 結(jié)果： ans =369369369369369369369369369369ans =3693693693

12、693693693693693699代碼：T=1,2,3,4;2,3,4,5;3,4,5,6;4,5,6,7A=rot90(T);B=tril(A);T1=rot90(B,-1)結(jié)果：T =1234234534564567T1 =1234234034004000實(shí)驗(yàn)四：線性方程組的求解一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握恰定方程組的解法。2了解欠定方程組、超定方程組的解法。 3掌握左除法求解線性方程組。4學(xué)會測試程序的運(yùn)行時間。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1用兩種方法求下列方程組的解，并比較兩種方法執(zhí)行的時間。 2判定下列方程是恰定方程組、欠定方程組還是超定方程組，并求其解。 3用網(wǎng)孔電流法求如下電路的各支路電流。4用結(jié)點(diǎn)

13、電壓法求如下電路的結(jié)點(diǎn)電壓 un1、un2。三、設(shè)計提示1在計算程序的執(zhí)行時間之前，應(yīng)注意用 clear 命令將內(nèi)存變量清空。 2求得線性方程組的解之后，代入原方程驗(yàn)證是否正確。四、實(shí)驗(yàn)報告要求 1編寫實(shí)現(xiàn)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所使用的函數(shù)命令，并記錄相應(yīng)的生成結(jié)果。2對于電路的求解，應(yīng)列出相應(yīng)的網(wǎng)孔方程和結(jié)點(diǎn)方程，并注意方向。 3書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的 流暢。五、參考答案第一題：A=7,14,-9,-2,5;3,-15,-13,-6,-4;-11,-9,-2,5,7;5,7,14,16,-2;-2,5,12,-11,-4;B=100;200;300;4

14、00;500;X=AB結(jié)果:X =370.9455-224.7276238.3333-138.1891503.6378第二題：A=6,9,14,-11,5;1,14,-7,-15,-6;-2,1,-7,12,-1;6,11,11,-9,-13;B=68;294;-441;103;X=AB結(jié)果：X =0-26.3759-5.4126-38.3960-8.2392第三題：A=1,1,-1,1;0,20,40,0;60,0,40,0;0,0,40,40;B=0;10;50;-40;X=ABX =0.78570.35710.0714-1.0714實(shí)驗(yàn)五：函數(shù)編寫與程序設(shè)計一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握函數(shù)的編寫規(guī)

15、則。2掌握函數(shù)的調(diào)用。3會用 Matlab 程序設(shè)計實(shí)現(xiàn)一些工程算法問題。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編寫一個y,yl,y2=mwave(fl,ml,f2,m2)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)以下功能，并繪出yl、y2、y 在te0, 2n區(qū)間500個樣點(diǎn)的圖形。(其中調(diào)用參數(shù)2 W fl、f2 W 20 Hz； 0.5 W ml、m2 W 2)程序設(shè)計：相傳古代印度國王要褒獎他的聰明能干的宰相達(dá)依爾(國際象棋發(fā) 明者)，問他要什么？達(dá)依爾回答：“陛下只要在國際象棋棋盤的第一個格子上 放一粒麥子，第二個格子上放二粒麥子，以后每個格子的麥子數(shù)都按前一格的 兩倍計算。如果陛下按此法給我 64 格的麥子，就感激不盡，其他什么也不要了。

16、” 國王想：“這還不容易！”讓人扛了一袋麥子，但很快用光了，再扛出一袋還不 夠，請你為國王算一下共要給達(dá)依爾多少小麥？(l袋小麥約l.4Xl08粒)。程序設(shè)計：公元前五世紀(jì)我國古代數(shù)學(xué)家張丘建在算經(jīng)一書中提出了“百 雞問題”：雞翁一值錢五，雞母一值錢三，雞雛三值錢一。百錢買百雞，問雞翁、 母、雛各幾何？三、設(shè)計提示函數(shù)名和函數(shù)文件名應(yīng)相同；對調(diào)用參數(shù)的取值范圍要檢驗(yàn)是否符合要求，如 不符合要求，應(yīng)給出出錯信息(用 if 和 error 函數(shù)實(shí)現(xiàn))。程序設(shè)計一一“百雞問題”答案不唯一。提示：設(shè)x：雞翁數(shù)，則x的范圍：0 l9； y：雞母數(shù)，則y的范圍：033； z：雞雛數(shù)，則z的范圍：0l00。

17、四、實(shí)驗(yàn)報告要求l編寫實(shí)現(xiàn)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(l)所使用的函數(shù)文件。程序設(shè)計用 M 文件編寫，并記錄執(zhí)行結(jié)果?！鞍匐u問題”答案不唯一，要給出 所有答案。書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的 流暢。五、參考答案第1題：function y,y1,y2=mwave(f1,m1,f2,m2)% 根據(jù)給定的頻率和幅值計算標(biāo)準(zhǔn)正弦函數(shù) y1、y2 及其疊加 y 的波形。if (f120) error(f 1 超出范圍！ ), return, endif (f2V2)|(f120) error(f2超出范圍！ ), return, end if (m12) error(m1 超

18、出范圍！ ), return, endendif (m22) error(m2 超出范圍！), return, % endt=0:2*pi/(500-1):2*pi;y1=m1*sin(2*pi*f1*t);y2=m2*sin(2*pi*f2*t);y=y1+y2;figure subplot(311); plot(t,y1); title(y1 波形); subplot(312); plot(t,y2); title(y2 波形); subplot(313); plot(t,y); title(y=y1+y2 波形);% = 第2題：a=1;s=0for i=1:64s=s+a;a=2*a;

19、endn=s/14/10A8運(yùn)行后得：n=13176e+011第 3 題：解設(shè)x:雞翁數(shù)，則x的范圍：019y雞母數(shù)，則y的范圍：033z雞雛數(shù)，則z的范圍：0100則： x+y+z=1005x+3y+z/3=100這是一個欠定方程。for x=0:19for y=0:33 for z=0:100 if (x+y+z=100)&(5*x+3*y+z/3=100) d=x,y,zendendendend運(yùn)行后得結(jié)果：d =02575d =41878d =81181d =12484實(shí)驗(yàn)六：二維圖形和三維圖形的創(chuàng)建一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握二維圖形的繪制。 2掌握圖形的標(biāo)注 3了解三維曲線和曲面圖形的繪制。

20、二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生成1X10維的隨機(jī)數(shù)向量a,分別用紅、黃、藍(lán)、綠色繪出其連線圖、脈 沖圖、階梯圖和條形圖，并分別標(biāo)出標(biāo)題“連線圖”、“脈沖圖”、“階梯圖”、“條 形圖”。在同一個圖形窗口中，繪制兩條曲線y = 2x、y =(1/2；并分別在靠近相應(yīng)12 的曲線處標(biāo)注其函數(shù)表達(dá)式。編寫一個mcircle(r)函數(shù)，調(diào)用該函數(shù)時，根據(jù)給定的半徑r,以原點(diǎn)為圓心 畫一個如圖所示的紅色空心圓。(圖例半徑 r=5)(1)繪一個圓柱螺旋線(形似彈簧)圖。圓柱截面直徑為 10，高度為 5，每圈 上升高度為 1。如左圖所示。(2)利用(1)的結(jié)果，對程序做少許修改，得到如右圖所示圖形。三、設(shè)計提示Matlab允

21、許在一個圖形中畫多條曲線：plot(x1, y1, x2, y2,)指令繪制 y = f (x ),y = f (x )等多條曲線。Matlab自動給這些曲線以不同顏色。標(biāo)注可1 1 1 2 2 2用 text 函數(shù)。繪圖時可以考慮極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。三維曲線繪圖函數(shù)為 plot3。四、實(shí)驗(yàn)報告要求編寫實(shí)現(xiàn)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所使用的函數(shù)命令,并對二-2 記錄相應(yīng)的生成結(jié)果。書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理,層次分明,在分析描述的時候,需要注意語言的 流暢。五、參考答案第一題t=rand(1,10);figure(1) subplot(221);plot(t,r);title(連線圖)subplot(

22、222);stem(t,y);title(脈沖圖);subplot(223);stairs(t,b);title(階梯圖)；subplot(224);bar(t,g)；title(條形圖)；第二題：x=1:1:50；y1=2.Ax;y2=(1/2 ).Ax;figure(1)plot(x,y1,r,x,y2,g)；gtext(y1=2.Ax)；gtext(y2=(1/2).Ax)；第3題：function y,t=mcircle(r)%根據(jù)給定的半徑r,以原點(diǎn)為圓心畫一個紅色空心圓。t=0:2*pi/64:2*pi;y=r*ones(size(t); subplot(121), polar(t

23、,y,*r) X,Y=pol2cart(t,y);% 或者采用如下方法轉(zhuǎn)換% X=r*cos(t);% Y=r*sin(t); subplot(122), plot(X,Y,*r) axis equal;axis square;第4題：t=0:pi/180:2*pi*5; r1=10/2;x1=r1*cos(t);y1=r1*sin(t);z=t/(2*pi); subplot(121), plot3(x1,y1,z) grid on%r2=linspace(5,0,length(t);x2=r2.*cos(t);y2=r2.*sin(t); subplot(122), plot3(x2,y2

24、,z) grid on實(shí)驗(yàn)七：Matlab多項式和符號運(yùn)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握 Matlab 多項式的運(yùn)算。2了解符號運(yùn)算。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(邊做實(shí)驗(yàn)，邊將生成結(jié)果和圖形拷貝到 Word 文檔中)1 將多項式P(x) = (x- 2)(x + 3)(x- 7)(x +1)化為x的降冪排列。2求一元高次方程的根。求一元高次方程的根，并畫出左邊多項式函數(shù)在xe -2,2區(qū)間內(nèi)的曲線。求多項式 f (x) = x3 + 3x2 + 5x + 7 和 f (x) - 8x3 -6x2 + 4x- 2 的乘積 f (x)；并求12f (f (x) - f (x)f (x)2的商和余式。5.求y = x5 +

25、tan(4x2) + 3的符號導(dǎo)數(shù)。6.用符號運(yùn)算求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 4 中的 f(x) 的表達(dá)式。三、設(shè)計提示關(guān)于多項式運(yùn)算的函數(shù)有 poly、roots 等。多項式做加減運(yùn)算時要注意等長度。符號表達(dá)式的輸入可以用字符串方式，也可以用 sym 函數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)報告要求編寫實(shí)現(xiàn)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所使用的函數(shù)文件，并記錄相應(yīng)的生成結(jié)果和圖形對于多項式的結(jié)果應(yīng)以多項式向量和多項式表達(dá)式兩種方式記錄。書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的 流暢。五、參考答案第1題：P=poly(2,-3,7,-1) 結(jié)果：P =1 -5 -19 29 42即：P(x) = x4 一 5x3 -19

26、x2 + 29x + 42第2題：P1=1 -5 -30 150 273 -1365 -820 4100 576 -2880; x1=roots(P1)結(jié)果: x1 =5.0000 -4.00004.0000 -3.00003.0000 -2.0000 -1.00002.0000 1.0000第3題：P2=1 0 -2 0 1;x2=roots(P2)n=1;for x=-2:0.01:2y(n)=sum(P2 *(xA(length(P2)-1):-1:0);% 或者 y(n)=xA4-2*xA2+1;n=n+1;endx=-2:0 01:2;plot(x,y)結(jié)果：(有重根！)x2 =1.

27、0000 + 00000i1.0000 - 00000i-1.0000 + 0.0000i-1.0000 - 0.0000i-2;第4題：-2;f1=1 3 5 7;f2=8 -6 4f=conv(f1,f2)f11=zeros(1,length(f)-length(f1),f1 % 補(bǔ) 0,與 f 同維 q,r=deconv(f-f11,f2)結(jié)果：f =8182636-2818-14即：f (x)=8x6 +18x5 + 26x4 + 36x3 -28 x 2 +18 x -14f110001357q =1.00003.00005.000068750r =0000-37500-45000-

28、7.2500第5題：y=xA5+tan(4*xA2)+3; diff(y)結(jié)果：ans =5*xA4+8*(1+tan(4*xA2)A2)*x第6題：f1=sym(xA3+3*xA2+5*x+7);f2=sym(8*xA3-6*xA2+4*x-2);f=f1*f2collect(f)(f-f1)/f2collect(ans)結(jié)果：f =(xA3+3*xA2+5*x+7)*(8*xA3-6*xA2+4*x-2)f =8*xA6+18*xA5+26*xA4+36*xA3-28*xA2+18*x-14h =(-21+8*xA6+18*xA5+26*xA4+35*xA3-31*xA2+13*x)/(8

29、*xA3-6*xA2+4 *x-2)h =(-21+8*xA6+18*xA5+26*xA4+35*xA3-31*xA2+13*x)/(8*xA3-6*xA2+4 *x-2)實(shí)驗(yàn)八：線性時不變系統(tǒng)的時域響應(yīng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握線性時不變系統(tǒng)的三種描述形式傳遞函數(shù)描述法、零極點(diǎn)增益描述法、 狀態(tài)空間描述法。2掌握三種描述形式之間的轉(zhuǎn)換。 3掌握連續(xù)和離散系統(tǒng)頻率響應(yīng)的求解。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(邊做實(shí)驗(yàn)，邊將生成結(jié)果和圖形拷貝到 Word 文檔中) 1生成 20 個點(diǎn)的單位脈沖信號、單位階躍信號，并記錄下函數(shù)命令和波形。 2生成占空比為 30的矩形波。 將連續(xù)系統(tǒng)H(s) = 0.5(S D(S + 3)轉(zhuǎn)

30、化為傳遞函數(shù)的形式，并顯示其表(s + l)(s + 2)( s + 4)達(dá)式。 將離散系統(tǒng)H (z) =3 + 55-1 + 22一2轉(zhuǎn)化為零極點(diǎn)增益的描述1 -1.62-1 +1.32-2 - 0.92-3 + 0.52-4 形式，并顯示其表達(dá)式。5分別求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 3 和 4 的頻率響應(yīng)(對離散系統(tǒng)取 256 樣點(diǎn)，采樣頻率取 8000Hz)。6分別求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3和4的單位沖激響應(yīng)(對離散系統(tǒng)，作60樣點(diǎn)圖)。三、設(shè)計提示1.顯示傳遞函數(shù)模型用tf(b,a)；顯示零極點(diǎn)增益模型用zpk(z,p,k)。注意：z、p為 列向量。2連續(xù)系統(tǒng)頻率響應(yīng)用freqs函數(shù)；離散系統(tǒng)用freqz函數(shù)。3.連

31、續(xù)系統(tǒng)沖激響應(yīng)用impulse函數(shù)；離散系統(tǒng)用impz函數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)報告要求編寫實(shí)現(xiàn)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中所使用的函數(shù)文件，并記錄相應(yīng)的生成結(jié)果。書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的 流暢。五、參考答案第一題：k=-4:15x =zeros(1,4),1,zeros(1,15)subplot (1,2,1) stem(k,x) y=zeros(1,4),ones(1,16) subplot (1,2,2) stem(k,y) 結(jié)果：第二題f=2;t=0:0.001:2 w=2*pi*f*t y=square(w,30) axis(0 2 0 2) hold on pl

32、ot(t,y) 結(jié)果：第3題： k=0.5; z=1,-3; p=-1,-2,-4; sys_zpk=zpk(z,p,k) b,a=zp2tf(z,p,k); sys_tf=tf(b,a) 結(jié)果：Zero/pole/gain:0.5 (s-1) (s+3)(s+1) (s+2) (s+4)Transfer function:0.5 sA2 + s - 15sA3 + 7 sA2 + 14 s + 8第4題：b=3 5 2;a=1 -1.6 1.3 -.9 .5;systf=tf(b,a,variable,zA-1)% 顯示傳遞函數(shù) z,p,k=tf2zp(b,a);syszpk=zpk(z,p

33、,k,variable,zA-1)% 顯示零點(diǎn)增益 結(jié)果：Transfer function:3 + 5 zA-1 + 2 zA-21 - 1.6 zA-1 + 1.3 zA-2 - 0.9 zA-3 + 05 zA-4 Sampling time: unspecifiedZero/pole/gain:3 zA-2 (1+zA-1)(1+06667zA-1)(1 - 1685zA-1 + 08654zA-2) (1 + 0.08497zA-1 + 05778zA-2) Sampling time: unspecified第5題：k=0.5;z=1,-3;p=-1,-2,-4;b,a=zp2tf

34、(z,p,k);freqs(b,a)結(jié)果：b=3 5 2;a=1 -1.6 1.3 -.9 .5;freqz(b,a,256,8000)% Fs=8000結(jié)果：第6題：k=0.5;z=1,-3;p=-1,-2,-4;sys3=zpk(z,p,k);impulse(sys3)% 頻率響應(yīng)結(jié)果：b=3 5 2;a=1 -1.6 1.3 -.9 .5;impz(b,a,60)實(shí)驗(yàn)九：數(shù)字濾波器設(shè)計與語音信號處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誃utterworth濾波器、Chebyshev I型、II型濾波器的設(shè)計，并能用于對語 音信號子頻帶的提取。了解 FIR 濾波器的設(shè)計。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（邊做實(shí)驗(yàn)，邊將生成結(jié)果和

35、圖形拷貝到 Word 文檔中）將Test1.wav和Test2.wav兩個語音文件復(fù)制到C:Matlab6p5work目錄下。設(shè)計一個4階的Chebyshev II型模擬高通濾波器，要求截止頻率f = 1kHz，阻c帶紋波不超過-30dB。取采樣頻率F二10kHz。要求結(jié)果給出該濾波器的傳遞函 s 數(shù)表達(dá)式，并畫出該濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖。設(shè)計一個6階的Butterworth數(shù)字帶通濾波器，要求截止頻率f二1000Hz ,c1f二3000Hz ,取采樣頻率F二10kHz。要求結(jié)果給出該濾波器的傳遞函數(shù)表達(dá) c 2s式，并畫出該濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖。設(shè)計一個 6 階的 Butterworth

36、數(shù)字低通濾波器，從一段含噪聲語音信號 Test2.wav（04kHz, Fs=8kHz）中提取出500Hz以下的子帶信號。在一個圖形窗口中分 上下兩個子窗口分別顯示原始語音信號波形和濾波后的 500Hz 以下子帶信號波 形。設(shè)計一個 65 階的 FIR 數(shù)字濾波器，通帶（歸一化）：00.45、 0.650.85。畫 出該濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖。三、設(shè)計提示設(shè)計濾波器時，注意頻率的歸一化。Chebyshev II型模擬高通濾波器設(shè)計，用函數(shù)cheby2（n,Rs,Wn,high,s）。其中 Rs=30 （即表示：阻帶紋波不超過-30dB）。設(shè)計IIR帶通或帶阻濾波器時，若給濾波器函數(shù)的參數(shù)為n則

37、設(shè)計出來的是 2n 階的濾波器。4 設(shè)計高通濾波器，用high 關(guān)鍵字；帶通用bandpass關(guān)鍵字。查看模擬濾波器的頻率響應(yīng)曲線用 freqs 函數(shù)，查看數(shù)字濾波器的頻率響應(yīng)曲線 用 freqz 函數(shù)。對于FIR濾波器的設(shè)計，第一通帶如果從0開始，則應(yīng)加關(guān)鍵字DC-1。四、實(shí)驗(yàn)報告要求編寫實(shí)現(xiàn)第二節(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所使用的M文件，并在Word文檔中記錄相應(yīng)的生成 結(jié)果和圖形。書寫實(shí)驗(yàn)報告時要結(jié)構(gòu)合理，層次分明，在分析描述的時候，需要注意語言的 流暢。五、參考答案第2題：fc=1000;Fs=10000;Wn=fc/(Fs/2); %歸一化n=4;Rs=30;b,a=cheby2(n,Rs,Wn,high,s);sys=tf(b,a)freqs(b,a);結(jié)果：sA4 - 142e-017 sA3 + 004 s入2 - 2938e-018 s + 00002sA4 + 06442 sA3 + 02475 sA2 + 0.05581 s + 0006325 第3題：fc1=1000;fc2=3000;Fs=10000;Wn=fc1,fc2/(Fs/2); %歸一化n=6;b,a=butter(n/2,