《數(shù)字信號處理實驗》課件第1章

1.1市場與市場營銷

1.2我國汽車市場的發(fā)展與現(xiàn)狀

復習思考題實驗1MATLAB語言上機操作實踐一、實驗目的

(1)了解MATLAB語言的主要特點及作用。

(2)熟悉MATLAB主界面，初步掌握MATLAB命令窗和編輯窗的操作方法。

(3)學習簡單的數(shù)組賦值、數(shù)組運算、繪圖、流程控制的程序編寫。二、實驗涉及的MATLAB子函數(shù)

1.abs

功能：求絕對值(幅值)。

調(diào)用格式：

y＝abs(x)；用于計算x的絕對值。

當x為復數(shù)時，得到的是復數(shù)模(幅值)，即

當x為字符串時，abs(x)得到字符串的各個字符的ASCII碼，例如x＝￠123￠，則abs(x)＝495051；輸入abs(￠abc￠)，則ans＝979899。

2.plot

功能：按線性比例關系，在x和y兩個方向上繪制二維圖形。

調(diào)用格式：

plot(x，y)；繪制以x為橫軸、y為縱軸的線性圖形。

plot(x1，y1，x2，y2，…)；在同一坐標系上繪制多組x元素對y元素的線性圖形。

3.stem

功能：繪制二維脈沖桿圖(離散序列)圖形。

調(diào)用格式：

stem(x，y)；繪制以x為橫軸、y為縱軸的脈沖桿圖圖形。

4.stairs

功能：繪制二維階梯圖圖形。

調(diào)用格式：

stairs(x，y)；繪制以x為橫軸、y為縱軸的階梯圖圖形。

5.subplot

功能：建立子圖軸系，在同一圖形界面上產(chǎn)生多個繪圖區(qū)間。

調(diào)用格式：

subplot(m，n，i)；在同一圖形界面上產(chǎn)生一個m行n列的子圖軸系，在第i個子圖位置上作圖。

6.title

功能：在圖形的上方標注圖名。

調(diào)用格式：

title(￠string￠)；在圖形的上方標注由字符串表示的圖名，其中string的內(nèi)容可以是中文或英文。

7.xlabel

功能：在橫坐標的下方標注說明。

調(diào)用格式：

xlabel(￠string￠)；在橫坐標的下方標注說明，其中string的內(nèi)容可以是中文或英文。

8.ylabel

功能：在縱坐標的左側標注說明。

調(diào)用格式：

ylabel(￠string￠)；在縱坐標的左側標注說明，其中string的內(nèi)容可以是中文或英文。三、實驗原理

參閱附錄1。四、實驗內(nèi)容與方法

1.簡單的數(shù)組賦值方法

MATLAB中的變量和常量都可以是數(shù)組(或矩陣)，且每個元素都可以是復數(shù)。

(1)在MATLAB命令(Command)窗口輸入數(shù)組：

A＝［123；456；789］

觀察輸出結果，然后再從鍵盤輸入：

A(4，2)＝11

A(5，：)＝［－13－14－15］

A(4，3)＝abs(A(5，1))

A(［2，5］，：)＝［］

A/2

A(4，：)＝［sqrt(3)(4＋5)/6*2－7］

每輸入一行命令，觀察輸出的結果，然后在上述各命令行的后面標注其含義。

(2)在MATLAB命令窗口輸入：

B＝［1＋2i，3＋4i；5＋6i，7＋8i］

C＝［1，3；5，7］＋［2，4；6，8］*i

觀察輸出結果。試一試，如果C式中i前的*號省略，結果如何？

輸入：

D＝sqrt(2＋3i)

D*D

E＝C￠

F＝conj(C)

G＝conj(C)￠

觀察以上各輸出結果，并在每式的后面標注其含義。

(3)在MATLAB命令窗口輸入：

H1＝ones(3，2)

H2＝zeros(2，3)

H3＝eye(4)

觀察輸出結果。

2.數(shù)組的基本運算

在MATLAB命令(Command)窗口：

(1)輸入A＝［135］，B＝［246］，求C＝A＋B，D＝A－2，E＝B－A。

(2)求F1＝A*3，F(xiàn)2＝A.*B，F(xiàn)3＝A./B，F(xiàn)4＝A.＼B，F(xiàn)5＝B.＼A，F(xiàn)6＝B.^A，F(xiàn)7＝2./B，F(xiàn)8＝B.＼2。

(3)求Z1＝A*B￠，Z2＝B￠*A。

觀察以上各輸出結果，比較各種運算的區(qū)別，理解其含義。

3.常用函數(shù)及相應的信號波形顯示

例1-1

顯示曲線f(t)＝2sin(2pt)，t>0。

第1步，點擊空白文檔圖標(NewMfile)，打開文本編輯窗。

第2步，輸入：

t＝0：0.05：3；%建立時間數(shù)組

f＝2*sin(2*pi*t)；%生成函數(shù)

plot(t，f)；%用plot作連續(xù)信號的曲線

title(￠f(t)－t曲線￠)；%在圖的上端標注圖名

xlabel(￠t￠)；%標注橫坐標

ylabel(￠f(t)￠)；%標注縱坐標

注意：程序中，%符號后面的說明文字在輸入時可以省略。第3步，點擊保存圖標(SAVE)，鍵入文件名L1(擴展名缺省值為.m，不用輸入)。

第4步，點擊Tools→Run(或在MATLAB命令窗口上輸入文件名L1)，程序將運行。打開圖形窗，將觀察到相應的波形曲線。

第5步，保留以上程序的前2條語句，再輸入下列程序段，觀察其結果：

subplot(2，2，1)，plot(t，f)；%建立2×2子圖軸系，在圖1處繪線性圖

title(￠plot(t，f)￠)；

subplot(2，2，2)，stem(t，f)；%在2×2子圖軸系圖2處繪脈沖圖

title(￠stem(t，f)￠)；

subplot(2，2，3)，stairs(t，f)；%在2×2子圖軸系圖3處繪階梯圖

title(￠stairs(t，f)￠)；

subplot(2，2，4)，bar(t，f)；%在2×2子圖軸系圖4處繪條形圖

title(￠bar(t，f)￠)；練習題：

在讀懂上述例題程序的基礎上，請在同一圖形窗口用2×2子圖軸系描繪下列函數(shù)波形：

(1)f(t)＝4e－2t(0<t<4)

(2)f(t)＝e－tcos(2pt)(0<t<3)

(3)f(k)＝k(0<k<10)

(4)f(k)＝ksin(k)(－20<k<20)

注意：上述練習題中出現(xiàn)的乘除運算是數(shù)組運算還是矩陣運算？應使用什么運算符?

4.簡單的流程控制編程

例1-2

將下列數(shù)學表達式編寫成MATLAB程序進行計算。

程序如下：

X＝0；

forn＝1：32

X＝X＋n^2；

end將該程序文件名存為L2。執(zhí)行程序后，由于其結果不是圖形，因而不會立即顯示程序的執(zhí)行結果。在命令窗口輸入X(程序中的變量名)后回車，觀察其結果。

練習題：

(1)

(2)X＝1×2＋2×3＋3×4＋…＋99×100

(3)用循環(huán)語句建立一個有20個分量的數(shù)組，使ak＋2＝ak＋ak＋1，式中k＝1，2，3，…且a1＝1，a2＝1。五、實驗預習

(1)認真閱讀附錄1，明確以下問題：

①MATLAB語言與其它計算機語言相比，有何特點？

②MATLAB的工作環(huán)境主要包括幾個窗口？這些窗口的主要功能是什么？

③MATLAB如何進行數(shù)組元素的尋訪和賦值？在賦值語句中，各種標點符號的作用如何？

④數(shù)組運算有哪些常用的函數(shù)？MATLAB中如何處理復數(shù)？

⑤數(shù)組運算與矩陣運算有何異同？重點理解數(shù)組運算中點乘(.*)和點除(./或.＼)的用法。⑥初步了解M