实验一、1207050208常用序列及序列运算的matlab实现 - 副本

实验一、1207050208常用序列及序列运算的matlab实现 - 副本
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1207050208 通信工程2012

实验一、常用序列及序列运算的MATLAB实现

一、实验目的

1、掌握各种常用的序列,理解其数学表达式和波形表示。

2、掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法。

3、掌握MATLAB中如何进行卷积运算。

4、深刻理解时域采样定理。

二、实验要求

1、编制程序产生单位冲激序列、单位阶跃序列、正弦序列、指数序列和实指数序列,

并利用MATLAB中的基本图形函数绘出其图形。

2、编制MATLAB程序,对一个模拟信号的不同采样频率进行采样并恢复时,其频谱恢

复情况。绘图表现出三种类型。

三、实验原理

1、序列的基本概念

离散时间信号在数学上可以用时间序列{x(n)}来表示,其中{x(n)}代表序列的第n个

数字,n代表时间的序列,n的取值范围为负无穷到正无穷的整数,n取其它值x(n

)没有意义。离散时间信号可以有模拟信号通过采样得到,例如对模拟信号xa(t)进

行等间隔采样,采样间隔为T,得到{xa(nT)}一个有序的数字序列就是离散时间信号,简称序列。

2、常见的离散时间信号

1)单位抽样信号

四、实验内容

1、编制程序产生单位冲激序列、单位阶跃序列、正弦序列、指数序列和实指数序列,

并利用MATLAB中的基本图形函数绘出其图形。

2、用直接法计算下面两序列的线性卷积:

g[n]={3,4,-2,0,1,-4},h[n]={1,-3,0,4,-2,3}

3、按照无失真恢复,刚好无失真恢复,混叠三种情况

五、实验内容及结果

1、单位抽样序列

程序:n=-7:7;

Delta=[zeros(1,7),1,zeros(1,7)];

stem(n,Delta)

title('任奇')

图形:

00.10.20.30.40.50.60.70.80.91任奇

2、 单位阶跃序列 程序:n=-6:6;

x=[zeros(1,6),ones(1,7)]; stem(n,x) title('任奇')

图形:

3、正弦序列

程序:a=1;

f=10;

Fs=100;

phase=pi/3;

x=a*cos(2*pi*f*n/Fs+phase);

stem(n,x);

title('任奇')

图形:

-6-4-20246 4、实指数序列

程序:N = 11;

n = 0:N-1;

x = 0.5.^n;

stem ( n , x )

title('任奇')

图形:

5、随机序列

程序:N = 10;

n=0:N-1;

X = rand(1,N);

stem(n,X)

title('任奇') 图形:

任奇

0123456789 6、序列的翻褶

程序:N=11;

n=0:N-1;

x=(0.5).^n;

subplot(2,1,1)

stem(n,x);

y=fliplr(x);

n=-fliplr(n);

subplot(2,1,2)

stem(n,y);

title('任奇')

图形:

任奇

7、序列的卷积

程序:x = [11 6 3 6 -9];

h = [8 17 3 20 9 14];

y = conv(x,h);

L = length(x)+length(h)-1;

n = 0:L-1;

figure; stem(n,[x,zeros(1,L-length(x))]);

title('x(n) 任奇')

figure; stem(n,[h,zeros(1,L-length(h))]);

title('x(n) 任奇')

figure; stem(n,y);

title('y(n) 任奇')

图形

0123456789

0123456789

实验一 MATLAB基本操作及运算(含实验报告).

实验一 MATLAB 基本操作及运算 一、 实验目的 1、 理解Matlab 数据对象的特点; 2、 掌握基本Matlab 运算规则; 3、 掌握Matlab 帮助的使用方法; 二、 实验的设备及条件 计算机一台(带有MATLAB7.0以上的软件环境)。 三、 实验内容 要求建立一个名为experiment01.m 的,把与实验内容1-7相关的实验命令都放入该文件中,题与题之间用相应注释分割。注意对实验中出现的相关函数或变量,请使用help 或doc 查询相关帮助文档,学习函数的用法。 1、 建立以下标量: 1) a=10 2) b=2.5×1023 3) c=2+3i ,(i 为虚数单位) 4) d=3/2πj e ,(j 为虚数单位,这里要用到exp ,pi ) 2、 建立以下向量: 1) aVec=[3.14 15 9 26] 2) bVec=????? ???????18228871.2 3) cVec=[5 4.8 … -4.8 -5 ] (向量中的数值从5到-5,步长为-0.2) 4) dVec=[100 100.01 … 100.99 101] (产生1到10之间的等对数间隔向量,参考logspace ,注意向量的长度) 3、 建立以下矩阵: 1)???? ??????=2222 aMat aMat 一个9×9的矩阵,其元素全为2;(参考ones 或zeros )

2)??????? ?????????=1000005000001 bMat bMat 是一个9×9的矩阵,除主对角上的元素为[1 2 3 4 5 4 3 2 1]外,其余元素均为0。(参考diag )。 3)100 20109212291111 =cMat cMat 为一个10×10的矩阵,可有1:100的向量来产生(参考reshape ) 4)???? ??????=NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN NaN dMat dMat 为3×4的NaN 矩阵,(参考nan ) 5)?? ????---=8710225113eMat 6)产生一个5×3随机整数矩阵fMat ,其值的范围在-3到3之间。(参考rand 和floor 或ceil ) 4、 使用题1中的变量计算下列等式的x,y,z 的值: 1) ) 6/)15((11--+=a e x 2) g g h h b a y /121,)(=+=提示π,参考sqrt 。 3) c c a d c d c R z ))3/sin()]))([(log(π-+= ,其中R 表示取括号内复数的实数部分,c 表示c 的共轭复数,log 是自然对数。(参考real ,conj ,log ) 5、 使用题2中的向量求解一下等式: 1))25.2/(22 25.221 cVec e xVec -=π, 其中cVec 指的是题2 中定义的向量cVec ,一下雷同。 2)22)(bVec aVec yVec T +=,T aVec 表示aVec 的转置 3) )/1(log 10dVec zVec =,10log 表示已10为底的对数,参考log10 6、 使用题2和题3中所产生的向量和矩阵计算以下等式,注意本题的操作

MATLAB中产生高斯白噪声

MATLAB中产生高斯白噪声,涉及到awgn和wgn函数 MATLAB中产生高斯白噪声非常方便,可以直接应用两个函数,一个是WGN,另一个是AWGN。WGN用于产生高斯白噪声,AWGN则用于在某一信号中加入高斯白噪声。 1. WGN:产生高斯白噪声 y = wgn(m,n,p) 产生一个m行n列的高斯白噪声的矩阵,p以dBW为单位指定输出噪声的强度。 y = wgn(m,n,p,imp) 以欧姆(Ohm)为单位指定负载阻抗。 y = wgn(m,n,p,imp,state) 重置RANDN的状态。 在数值变量后还可附加一些标志性参数: y = wgn(…,POWERTYPE) 指定p的单位。POWERTYPE可以是'dBW', 'dBm'或 'linear'。线性强度(linear power)以瓦特(Watt)为单位。 y = wgn(…,OUTPUTTYPE) 指定输出类型。OUTPUTTYPE可以是'real'或 'complex'。 2. AWGN:在某一信号中加入高斯白噪声 y = awgn(x,SNR) 在信号x中加入高斯白噪声。信噪比SNR以dB为单位。x的强度假定为0dBW。如果x是复数,就加入复噪声。 y = awgn(x,SNR,SIGPOWER) 如果SIGPOWER是数值,则其代表以dBW为单位的信号强度;如果SIGPOWER为'measured',则函数将在加入噪声之前测定信号强度。y = awgn(x,SNR,SIGPOWER,STATE) 重置RANDN的状态。 y = awgn(…,POWERTYPE)指定SNR和SIGPOWER的单位。POWERTYPE可以是'dB'或'linear'。如果POWERTYPE是'dB',那么SNR以dB为单位,而SIGPOWER以dBW为单位。如果POWERTYPE是'linear',那么SNR作为比值来度量,而SIGPOWER 以瓦特为单位。 注释 1. 分贝(decibel,dB):分贝(dB)是表示相对功率或幅度电平的标准单位,换句话说,就是我们用来表示两个能量之间的差别的一种表示单位,它不是一个绝对单位。例如,电子系统中将电压、电流、功率等物理量的强弱通称为电平,电平的单位通常就以分贝表示,即事先取一个电压或电流作为参考值(0dB),用待表示的量与参考值之比取对数,再乘以20作为电平的分贝数(功率的电平值改乘10)。 2. 分贝瓦(dBW, dB Watt):指以1W的输出功率为基准时,用分贝来测量的功率放大器的功率值。 3. dBm (dB-milliWatt):即与1milliWatt(毫瓦)作比较得出的数字。 0 dBm = 1 mW 10 dBm = 10 mW 20 dBm = 100 mW 也可直接用randn函数产生高斯分布序列,例如: 程序代码 y=randn(1,2500); y=y/std(y);

matlab实现:常见的离散时间信号

1. 单位抽样序列,或称为离散时间冲激,单位冲激: ? ??=01)(n δ 00≠=n n 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位,得到)(k n -δ即: ???=-01)(k n δ 0≠=n k n 2.单位阶跃序列 ? ??01)(n u 00<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones( )函数实现。 );,1(N ones x = 3.正弦序列 )(cos )(0φω+=n A n x 这里, ,,0ωA 和φ都是实数,它们分别称为本正弦信号)(n x 的振幅,角频率和初始相位。 πω200=f 为频率。 4.复正弦序列 n j e n x ω=)( 5.实指数序列 n A n x α=)( 6. 随机序列 长度为N 的随机序列 基本数学函数参考教材P69页以及随后的使用说明。 注意使用行向量,特别是冒号运算符。 举例,长度为N 的实指数序列在MATLAB 中实现: n a x N n .^1 :0=-= 1. 单位采样 长度为N 的单位采样序列u(n)可以通过下面的MATLAB 命令获得:

u=[1 )1,1(-N zeros ]; 延迟M 个采样点的长度为N 的单位采样序列ud(n)(M

实验1_基于MATLAB的图像基本操作

第1次实验基于MATLAB的图像基本操作 二、实验内容和要求: 1.实现图像Baboon.bmp(MATLAB自带)的读入(可使用imread)和显示(可使用imshow)操作,代码加上足够的注释,需要建立一个M文件实现。 I=imread('F:\标准图像\Baboon.bmp');//读入图像 imshow(I);//显示图像 2.编程实现将一幅RGB图像转换为二值图像,并在一个窗口同时显示处理过程中得到的每一个图像和原图像,同时需要给图像加上标题。(原始数据可以是任意的RGB图像)。需要新建一个M文件实现。 figure,subplot(1,3,1),imshow(I(:,:,1)),title('R'); subplot(1,3,2),imshow(I(:,:,2)),title('G'); subplot(1,3,3),imshow(I(:,:,3)),title('B'); 3.计算图象统计参数: 读取图像(文件名为‘cameraman.tif’); 最大值 最小值 均值 K=imread('cameraman.tif'); d_max=max(K(:)) d_min=min(K(:)) d_mean=mean(K(:)) 4.利用帮助系统了解im2double,imresize,image函数的作用和语法,并利用这些函数处理已知图像pout.tif(MATLAB自带)并显示处理前后效果。 J=imread('pout.tif'); J1=im2double(J); figure,subplot(1,2,1),imshow(J),title('Before') subplot(1,2,2),imshow(J1),title('After') J2=imresize(J,0.3); figure,subplot(1,2,1),imshow(J),title('Before') subplot(1,2,2),imshow(J2),title('After') figure,subplot(1,2,1),imshow(J),title('Before') subplot(1,2,2),image(J);title('After') 1

计算方法_全主元消去法_matlab程序

%求四阶线性方程组的MA TLAB程序 clear Ab=[0.001 2 1 5 1; 3 - 4 0.1 -2 2; 2 -1 2 0.01 3; 1.1 6 2.3 9 4];%增广矩阵 num=[1 2 3 4];%未知量x的对应序号 for i=1:3 A=abs(Ab(i:4,i:4));%系数矩阵取绝对值 [r,c]=find(A==max(A(:))); r=r+i-1;%最大值对应行号 c=c+i-1;%最大值对应列号 q=Ab(r,:),Ab(r,:)=Ab(i,:),Ab(i,:)=q;%行变换 w=Ab(:,c),Ab(:,c)=Ab(:,i),Ab(:,i)=w;%列变换 n=num(i),num(i)=num(c),num(c)=n;%列变换引起未知量x次序变化for j=i:3 Ab(j+1,:)=-Ab(j+1,i)*Ab(i,:)/Ab(i,i)+Ab(j+1,:);%消去过程 end end %最后得到系数矩阵为上三角矩阵 %回代算法求解上三角形方程组 x(4)=Ab(4,5)/Ab(4,4); x(3)=(Ab(3,5)-Ab(3,4)*x(4))/Ab(3,3); x(2)=(Ab(2,5)-Ab(2,3)*x(3)-Ab(2,4)*x(4))/Ab(2,2); x(1)=(Ab(1,5)-Ab(1,2)*x(2)-Ab(1,3)*x(3)-Ab(1,4)*x(4))/Ab(1,1); for s=1:4 fprintf('未知量x%g =%g\n',num(s),x(s)) end %验证如下 %A=[0.001 2 1 5 1; 3 -4 0.1 -2 2;2 -1 2 0.01 3; 1.1 6 2.3 9 4]; %b=[1 2 3 4]'; %x=A\b; %x1= 1.0308 %x2= 0.3144 %x3= 0.6267 %x4= -0.0513

常用信号的MATLAB表示

5 常用信号的MATLAB表示5.1单位冲激函数、单位冲激序列 示例7: t = -5:0.01:5; y = (t==0); subplot(121); plot(t, y, 'r'); n = -5:5; x = (n==0); subplot(122); stem(n, x); 图5 运行结果如图5所示。

程序说明: (1)由n = -5:5得到一个1×11数组n;而在x = (n==0)中,n==0是一个向量运算,即向量n中的每一个元素与0比较是否相等,其比较结果0或1放在x中。这样得到的向量x也是1×11数组,且正好就是单位冲激序列。 (2)在MATLAB中,任何向量x的下标是从1开始的,不能取零或负值,而x(n)中的时间变量n则不此受限制。因此向量x的下标与时间变量n是两个概念,如本例中向量x(n)的下标是从1到11,而时间变量n是从-5到5。所以必须用一个与向量x等长的定位时间变量n,以及向量x,才能完整地表示序列x(n)。在信号的表示和运算中,这一点请务必注意;只有当序列x(n)的时间变量正好是从1开始时,才能省去时间变量n,因为此时向量的下标与时间变量相同。 (3)单位冲激函数的实现方法实际上与单位冲激序列是完全相同的,都是用序列表示。只不过表示连续时间信号的序列中两相邻元素所对应的时间间隔更小,如本例中t的间隔为0.01,而表示离散时间信号的序列中两相邻元素所对应的时间间隔一般为1。 由于单位冲激序列在信号与系统中经常使用,我们专门编制一个函数文件delta.m,在后面的实验部分直接调用该函数即可产生需要的波形。 % delta.m function [x, n] = delta(n1,n2,k) % 产生冲激序列δ(n-k),其中n1<=n<=n 2, n1<=k<=n2

实验一 Matlab基本操作

实验一Matlab基本操作 题目: 1.利用基本矩阵产生 3x3 和15x8 的单位阵,全1 阵,全0 阵,均匀分布的随 机阵([-1,1]之间),正态分布随机阵(方差4,均值1) 2.利用diag()函数和rot90()产生下列矩阵: 然后求解a 阵的逆矩阵aa 及b 阵的特征值和对应特征向量,并利用reshape 将 aa 阵变换成行向量。 3.产生一均匀分布在(-5,5)随机阵(50x2),精确到小数点后一位。 4.编程实现当α∈[-π,π],间隔为1o 时,求解正弦和余弦的值,并利用plot() 函数绘制正弦,余弦曲线。 5.利用rand 函数产生(0,1)间均匀分布的10x10 随机矩阵a,然后统计a 中大于等于0.6 的元素个数。 6.利用randn 函数产生均值为0,方差为1 的10x10 正态分布随机阵,然后统计其中大于-0.5,小于0.5 的元素个数。 7.编程实现下表功能: 8.有一矩阵a,找出矩阵中其值大于1 的元素,并将他们重新排列成列向量b。 9.在一保定市区9 月份平均气温变化测量矩阵temp_Baoding_sep 中(48x30),存在有奇异值(大于42o C,小于0o C),编程实现删除奇异值所在的行。 10.在给定的100x100 矩阵中,删除整行内容全为0 的行,删除整列内容全为0 的列。 程序: 1. %3X3矩阵 a1=eye(3) a2=ones(3) a3=zeros(3) a4=1-2*rand(3) a5=2*randn(3)+1 %15X8矩阵 b1=eye(15,8) b2=ones(15,8) b3=zeros(15,8) b4=1-2*rand(15,8) b5=2*randn(15,8)+1 运行结果:

白噪声的测试MATLAB程序

白噪声的测试MATLAB程序 学术篇 2009-11-13 22:18:03 阅读232 评论0 字号:大中小订阅 clear; clc; %生成各种分布的随机数 x1=unifrnd(-1,1,1,1024);%生成长度为1024的均匀分布 x2=normrnd(0,1,1,1024);%生成长度为1024的正态分布 x3=exprnd(1,1,1024);%生成长度为1024的指数分布均值为零 x4=raylrnd(1,1,1024);%生成长度为1024的瑞利分布 x5=chi2rnd(1,1,1024);%生成长度为1024的kaifang分布%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %求各种分布的均值 m1=mean(x1),m2=mean(x2),m3=mean(x3),m4=mean(x4),m5=mean(x5) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %求各种分布的方差 v1=var(x1),v2=var(x2),v3=var(x3),v4=var(x4),v5=var(x5) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %求各种分布的自相关函数 figure(1);title('自相关函数图'); cor1=xcorr(x1);cor2=xcorr(x2);cor3=xcorr(x3);cor4=xcorr(x4);cor5=xcorr(x5); subplot(3,2,1),plot(1:2047,cor1);title('均匀分布自相关函数图'); subplot(3,2,2),plot(1:2047,cor2);title('正态分布'); subplot(3,2,3),plot(1:2047,cor3);title('指数分布'); subplot(3,2,4),plot(1:2047,cor4);title('瑞利分布'); subplot(3,2,5),plot(1:2047,cor5);title('K方分布'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %求各种分布的概率密度函数 y1=unifpdf(x1,-1,1); y2=normpdf(x2,0,1); y3=exppdf(x3,1); y4=raylpdf(x4,1); y5=chi2pdf(x5,1); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %各种分布的频数直方图 figure(2); subplot(3,2,1),hist(x1);title('均匀分布频数直方图'); subplot(3,2,2),hist(x2,[-4:0.1:4]);title('正态分布'); subplot(3,2,3),hist(x3,[0:.1:20]);title('指数分布'); subplot(3,2,4),hist(x4,[0:0.1:4]);title('瑞利分布'); subplot(3,2,5),hist(x5,[0:0.1:10]);title('K方分布'); %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %各种分布的概率密度估计 figure(3);

实验1 常见离散信号的MATLAB产生和图形显示

实验1 常见离散信号的MATLAB 产生和图形显示 一、实验目的:加深对常用离散信号的理解 二、实验原理: 1.单位抽样序列:???=01)(n δ 00 ≠=n n 在MATLAB 中可以利用zeros()函数实现。 ; 1)1();,1(==x N zeros x 如果)(n δ在时间轴上延迟了k 个单位,得到)(k n ?δ即:? ??=?01)(k n δ 0≠=n k n 2.单位阶越序列:???0 1 )(n u 00<≥n n 在MATLAB 中可以利用ones()函数实现。(1,)x ones N = 3.正弦序列:)/2sin()(?π+=Fs fn A n x 在MATLAB 中 ) /***2sin(*1 :0fai Fs n f pi A x N n +=?= 4.复正弦序列:n j e n x ?=)( 在MATLAB 中 ) **exp(1 :0n w j x N n =?= 5.指数序列:n a n x =)( 在MATLAB 中 n a x N n .^1:0=?= 三、实验内容: 1、编制程序产生上述5种信号(长度可输入确定),并绘出其图形。 2、讨论正弦序列、复指数序列的性质: (1)绘出信号()zn x n e =,当1126z j π=?+、1126z j π=+、112 z =、62πj z +=、6π j z =时 信号的实部和虚部图;当6 π j z =时信号的周期为多少?

(2)绘出信号() 1.5sin(2*0.1)x n n π=的频率是多少?周期是多少?产生一个数字频率为0.9的正弦序列,并显示该信号,说明其周期。 3、使用帮助功能学习square(方波),sawtooth(锯齿波)和sinc 函数,并绘图。 四、实验要求: 1、预先阅读MATLAB 基础; 2、讨论复指数序列的性质。

matlab操作实验报告

实验一matlab基本操作 一、实验目的 熟悉matlab的安装与启动;熟悉matlab用户界面;熟悉matlab功能、建模元素;熟悉matlab优化建模过程。 二、实验设备与工具 1.计算机 2.matlab软件 三、实验步骤 1. 了解matlab的硬件和软件必备环境; 2. 启动matlab; 3. 学习优化建模过程。 四、实验报告要求 1. 写出matlab系统界面的各个构成;以及系统布局区的组成;以及每一部 分的功能; 2. 优化建模过程应用举例 五、实验内容 (一)、Matlab操作界面 1.命令窗口(command window) 2.命令历史窗口(command history) 3.工作空间管理窗口(workspace) 4.当前路径窗口(current directory) (二)、优化建模过程应用举例 1、简单矩阵 123 456 789 A ?? ?? =?? ?? ?? 的输入步骤。 (1)在键盘上输入下列内容 A = [1,1,3; 4,5,6; 7,8,9] (2)按【Enter】键,指令被执行。 (3)在指令执行后,MATLAB指令窗中将显示以下结果: A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2、矩阵的分行输入。 A=[1,2,3 4,5,6 7,8,9] A = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3、指令的续行输入 S=1-1/2+1/3-1/4+ ... 1/5-1/6+1/7-1/8 S = 0.6345 4、画出衰减振荡曲线t e y t 3sin 3-=及其它的包络线3 0t e y -=。t 的取值范围是]4,0[π。 t=0:pi/50:4*pi; y0=exp(-t/3); y=exp(-t/3).*sin(3*t); plot(t,y,'-r',t,y0,':b',t,-y0,':b') grid 5、画出2222) sin(y x y x z ++=所表示的三维曲面。y x ,的取值范围是]8,8[-。 clear;x=-8:0.5:8; y=x';

白噪声产生程序

第二章的白噪声产生程序 例2.2 用乘同余法产生(见光盘FLch2bzsheg2.m) ①编程如下: A=6; x0=1; M=255; f=2; N=100;%初始化; x0=1; M=255; for k=1: N %乘同余法递推100次; x2=A*x0; %分别用x2和x0表示x i+1和x i-1; x1=mod (x2,M); %取x2存储器的数除以M的余数放x1(x i)中; v1=x1/256; %将x1存储器中的数除以256得到小于1的随机数放v1中; )减去0.5再乘以存储器f中的系数,存放在v(:,k)=(v1-0.5 )*f; %将v1中的数( i 矩阵存储器v的第k列中,v(:,k)表示行不变、列随递推循环 次数变化; x0=x1; % x i-1= x i; v0=v1; end %递推100次结束; v2=v %该语句后无‘;’,实现矩阵存储器v中随机数放在v2中,且 可直接显示在MATLAB的window中; k1=k; %grapher %以下是绘图程序; k=1:k1; plot(k,v,k,v,'r'); xlabel('k'), ylabel('v');tktle(' (-1,+1)均匀分布的白噪声') ②程序运行结果如图2.6所示。 图2.6 采用MA TLAB产生的(-1,+1)均匀分布的白噪声序列 ③产生的(-1,1)均匀分布的白噪声序列 在程序运行结束后,产生的(-1,1)均匀分布的白噪声序列,直接从MATLAB的window 界面中copy出来如下(v2中每行存6个随机数):

v2 = -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 -0.0156 0.9219 0.5703 0.4531 -0.2500 -0.4844 0.1016 -0.3672 0.8047 -0.1328 0.2188 0.3359 -0.9531 -0.7188 0.6875 -0.8359 *另外,书中图2.3白噪声的产生如下: 显然,只要在例2.2程序的初始化部分中给N=300,f=6,运行程序就可以得到如图2.3所示的(-3,3)的白噪声过程. ①编程如下: A=6; x0=1; M=255; f=6; N=300;%初始化; x0=1; M=255; for k=1: N %乘同余法递推100次; x2=A*x0; %分别用x2和x0表示x i+1和x i-1; x1=mod (x2,M); %取x2存储器的数除以M的余数放x1(x i)中; v1=x1/256; %将x1存储器中的数除以256得到小于1的随机数放v1中; )减去0.5再乘以存储器f中的系数,存放在v(:,k)=(v1-0.5 )*f; %将v1中的数( i 矩阵存储器v的第k列中,v(:,k)表示行不变、列随递推循环 次数变化; x0=x1; % x i-1= x i; v0=v1; end %递推100次结束; v2=v %该语句后无‘;’,实现矩阵存储器v中随机数放在v2中,且 可直接显示在MATLAB的window中; k1=k; %grapher %以下是绘图程序; k=1:k1; plot(k,v,k,v,'r'); xlabel('k'), ylabel('v');tktle(' (-1,+1)均匀分布的白噪声')

MATLAB基本操作实验报告

MATLAB基本操作 实验报告 课程名称: 院系: 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 开课时间:至学年第学期

一、学生撰写要求 按照实验课程培养方案的要求,每门实验课程中的每一个实验项目完成后,每位参加实验的学生均须在实验教师规定的时间内独立完成一份实验报告,不得抄袭,不得缺交。 学生撰写实验报告时应严格按照本实验报告规定的内容和要求填写。字迹工整,文字简练,数据齐全,图表规范,计算正确,分析充分、具体、定量。 二、教师评阅与装订要求 1.实验报告批改要深入细致,批改过程中要发现和纠正学生实验报告中的问题,给出评语和实验报告成绩,签名并注明批改日期。实验报告批改完成后,应采用适当的形式将学生实验报告中存在的问题及时反馈给学生。 2.实验报告成绩用百分制评定,并给出成绩评定的依据或评分标准(附于实验报告成绩登记表后)。对迟交实验报告的学生要酌情扣分,对缺交和抄袭实验报告的学生应及时批评教育,并对该次实验报告的分数以零分处理。对单独设课的实验课程,如学生抄袭或缺交实验报告达该课程全学期实验报告总次数三分之一以上,不得同意其参加本课程的考核。 3.各实验项目的实验报告成绩登记在实验报告成绩登记表中。本学期实验项目全部完成后,给定实验报告综合成绩。 4.实验报告综合成绩应按课程教学大纲规定比例(一般为10-15%)计入实验课总评成绩;实验总评成绩原则上应包括考勤、实验报告、考核(操作、理论)等多方面成绩; 5.实验教师每学期负责对拟存档的学生实验报告按课程、学生收齐并装订,按如下顺序装订成册:实验报告封面、实验报告成绩登记表、实验报告成绩评定依据、实验报告(按教学进度表规定的实验项目顺序排序)。装订时统一靠左侧按“两钉三等分”原则装订。

matlab 正弦波 高斯白噪声 均匀白噪声 功率谱密度 自相关函数

现代通信原理作业一 姓名:张英伟学号:8036 班级:13级理工部3班 利用matlab完成: ●产生正弦波信号、均匀白噪声以及高斯白噪声并分别将两种噪声叠加到正弦 波信号上,绘出波形。 ●分别求取均匀白噪声序列和高斯白噪声序列的自相关及功率谱密度,绘出波 形。 一、白噪声区别及产生方法 1、定义: 均匀白噪声:噪声的幅度分布服从均匀分布,功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。 高斯白噪声:噪声的幅度分布服从正态分布,功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。 2、matlab仿真函数: rand函数默认产生是区间在[0,1]的随机数,这里需要利用公式: z2=a+(b-(a))*rand(m,n)............(公式1) randn函数默认产生均值是0、方差是1的随机序列,所以可以用其来产生均值为0、方差为1的正态分布白噪声,即N(0,12)。利用公式: z1=a+b*randn(1,n).................(公式2) 可以产生均值为a,方差为b2 高斯白噪声,即N(a,b2)。 二、自相关函数与功率谱密度之间的关系 1、功率谱密度:每单位频率波携带的功率,这被称为信号的功率谱密度。 2、自相关函数:描述随机信号X(t)在任意两个不同时刻t1,t2的取值之间的相关程度。 3、维纳-辛钦定理: 由于平均值不为零的信号不是平方可积的,所以在这种情况下就没有傅里叶变换。幸运的是维纳-辛钦定理提供了一个简单的替换方法,如果信号可以看作是平稳随机过程,那么功率谱密度就是信号自相关函数的傅里叶变换。 4、平稳随机过程:是在固定时间和位置的概率分布与所有时间和位置的概率分布相同的随机过程。(就是指得仅一个随机过程,中途没有变成另外一个统计特性的随机过程)

(整理)matlab16常用计算方法.

常用计算方法 1.超越方程的求解 一超越方程为 x (2ln x – 3) -100 = 0 求超越方程的解。 [算法]方法一:用迭代算法。将方程改为 01002ln()3 x x =- 其中x 0是一个初始值,由此计算终值x 。取最大误差为e = 10-4,当| x - x 0| > e 时,就用x 的值换成x 0的值,重新进行计算;否则| x - x 0| < e 为止。 [程序]P1_1abs.m 如下。 %超越方程的迭代算法 clear %清除变量 x0=30; %初始值 xx=[]; %空向量 while 1 %无限循环 x=100/(2*log(x0)-3); %迭代运算 xx=[xx,x]; %连接结果 if length(xx)>1000,break ,end %如果项数太多则退出循环(暗示发散) if abs(x0-x)<1e-4,break ,end %当精度足够高时退出循环 x0=x; %替换初值 end %结束循环 figure %创建图形窗口 plot(xx,'.-','LineWidth',2,'MarkerSize',12)%画迭代线'.-'表示每个点用.来表示,再用线连接 grid on %加网格 fs=16; %字体大小 title('超越方程的迭代折线','fontsize',fs)%标题 xlabel('\itn','fontsize',fs) %x 标签 ylabel('\itx','fontsize',fs) %y 标签 text(length(xx),xx(end),num2str(xx(end)),'fontsize',fs)%显示结果 [图示]用下标作为自变量画迭代的折线。如P0_20_1图所示,当最大误差为10-4时,需要迭代19次才能达到精度,超越方程的解为27.539。 [算法]方法二:用求零函数和求解函数。将方程改为函数 100()2ln()3f x x x =-- MATLAB 求零函数为fzero ,fzero 函数的格式之一是 x = fzero(f,x0) 其中,f 表示求解的函数文件,x0是估计值。fzero 函数的格式之二是 x = fzero(f,[x1,x2])

常见连续信号的MATLAB表示

实验名称:常见连续信号的MATLAB 表示 报告人: 姓名班级学号 一、实验目的 1、熟悉常见连续时间信号的意义、特性及波形; 2、学会使用MATLAB 表示连续时间信号的方法; 3、学会使用MATLAB 绘制连续时间信号的波形。 二、实验内容及运行结果 1、运行以上5个例题的程序,保存运行结果。 2、已知信号()t f 的波形如下图所示,试用MATLAB 绘出满足下列要求的信号波形。 <1)()t f -; <2)()2-t f ; <3)()at f <其中a 的值分别为 21= a 和2=a ); <4)? ?? ??+12 1t f 。 第一题 例题1

程序如下: >> t1=-10:0.5:10。 >> f1=sin(t1>./t1。 >> figure(1> >> plot(t1,f1> >> xlabel('取样间隔p=0.5'>。 >> title('f(t>=Sa(t>=sin(t>/t'>。>> t2=-10:0.1:10。 >> f2=sin(t2>./t2。 >> figure(2> >> plot(t2,f2> >> xlabel('取样间隔p=0.1'>。 >> title('f(t>=Sa(t>=sin(t>/t'>。运行结果如下:

f(t)=Sa(t)=sin(t)/t 取样间隔p=0.5 f(t)=Sa(t)=sin(t)/t 取样间隔p=0.1例题2 程序如下: >> syms t >> f=sin(t>/t。 >> ezplot(f,[-10,10]>运行结果如下:

sin(t)/t t 例题3: 程序如下: >> t=-1:0.01:4。 >> t0=0。 >> ut=stepfun(t,t0>。>> plot(t,ut> >> axis([-1,4,-0.5,1.5]>运行结果如下:

实验一MATLAB基本操作及运算.doc

实验一MATLAB基本操作及运算 一、实验目的 二、实验的设备及条件 三、实验内容 1、建立以下标量: 1) a=3 2) b=5+ 3 j,(j为虚数单位) 3) c=e j 2 / 3 2、建立以下向量: 2.71 38 1) Vb= 28 82 2) Vc=[4 3.8-3.8 -4 ] (向量中的数值从 4 到 -4,步长为 -0.2) 3、建立以下矩阵: 1) 3 L 3 Ma M O M 3 L 3 Ma 为一个 7×7的矩阵,其元素全为 3. 2) 1 11 L91 2 12 O92 Mb M M O M 10 20 L100

Mb 为一个 10× 10的矩阵 . 3) 1 14 5 Mc 2 5 17 3 23 8 4、使用题 1 中的变量计算下列等式的x,y,z的值: 1) x1 1 1 e( (a 15)/6) 2)x2 ( a 15 x1) 3)x3 ln( R [( b c)(b c)]sin( a / 3)) ,其中R表示复数实部。 5、求解函数值 y e ct2/(2.252),其中 c 取值见题 1, t 的取值范围为题 2 中行 向量 Vc。 6、使用题 1 和题 3 中所产生的标量和矩阵计算等式 Mx a Mc (Mc) 1 (Mc )T 其中 * 为矩阵所对应行列式的值,参考det 。 7、函数的使用和矩阵的访问。 1)计算矩阵 Mb 每一列的和,结果应为行向量形式。 2)计算整个矩阵 Mb 的平均值。 3)用向量 [1 1 1] 替换 Mb 的最上一行的值 4)将矩阵 Mb 的第 2~5 行,第 3 到 9 列的元素所构成的矩阵赋值给矩阵SubMb。 5)删除矩阵 Mb 的第一行; 6)使用函数 rand 产生一个 1× 10的向量 r ,并将 r 中值小于 0.5 的元素设置为 0。 8、已知 CellA(1, 1)=‘中国’, CellA( 1, 2)=‘北京’, CellA( 2, 1)是一个 3 乘 3 的单位阵, CellA( 2, 2)=[1 2 3],试用 MATLAB创建一个 2 ×2 的细胞数组 CellA。 9、已知结构数组student 中信息包含有姓名,学号,性别,年龄和班级,试用 MATLAB创建相应的结构数组 student。该数组包含有从自己学号开始连续 5 个同学的信息(如果学号在你后面的同学不足 5 个则往前排序),创建完成后查看自己的信息。

M序列的matlab产生方法

M序列是工程中常用的输入信号,它的性质类似于白噪声,而白噪声是理论上最好的输入信号,可见M序列的价值。下面介绍M序列的matlab产生方法。 idinput函数 产生系统辨识常用的典型信号。 格式 u = idinput(N,type,band,levels) [u,freqs] = idinput(N,'sine',band,levels,sinedata) N 产生的序列的长度,如果N=[N nu],则nu为输入的通道数,如果N=[P nu M],则nu 指定通道数,P为周期,M*P为信号长度。默认情况下,nu=1,M=1,即一个通道,一个周期。 Type 指定产生信号的类型,可选类型如下 Band 指定信号的频率成分。对于’rgs’、’rbs’、’sine’,band = [wlow, whigh]指定通带的范围,如果是白噪声信号,则band=[0, 1],这也是默认值。指定非默认值时,相当于有色噪声。 对于’prbs’,band=[0, B],B表示信号在一个间隔1/B(时钟周期)内为恒值,默认为[0, 1]。 Levels 指定输入的水平。Levels=[minu, maxu],在type=’rbs’、’prbs’、’sine’时,表示信号u的值总是在minu和maxu之间。对于type=’rgs’,minu指定信号的均值减标准差,maxu指定信号的均值加标准差,对于0均值、标准差为1的高斯白噪声信号,则levels=[-1, 1],这也是默认值。 说明 对于PRBS信号,如果M>1,则序列的长度和PRBS周期会做调整,使PRBS的周期为对应一定阶数的最大值(即2^n-1,n为阶数);如果M=1,PRBS的周期是大于N的相应阶数的值。在多输入的情形时,信号被最大平移,即P/nu为此信号能被估计的模型阶次的上界。 上面的意思可如下理解:对于M=1时, ms = idinput(12, 'prbs', [0 1], [0 1]); figure stairs(ms) title('M序列') ylim([-0.5 1.5])

matlab用于计算方法的源程序

1、Newdon迭代法求解非线性方程 function [x k t]=NewdonToEquation(f,df,x0,eps) %牛顿迭代法解线性方程 %[x k t]=NewdonToEquation(f,df,x0,eps) %x:近似解 %k:迭代次数 %t:运算时间 %f:原函数,定义为内联函数 ?:函数的倒数,定义为内联函数 %x0:初始值 %eps:误差限 % %应用举例: %f=inline('x^3+4*x^2-10'); ?=inline('3*x^2+8*x'); %x=NewdonToEquation(f,df,1,0.5e-6) %[x k]=NewdonToEquation(f,df,1,0.5e-6) %[x k t]=NewdonToEquation(f,df,1,0.5e-6) %函数的最后一个参数也可以不写。默认情况下,eps=0.5e-6 %[x k t]=NewdonToEquation(f,df,1) if nargin==3 eps="0".5e-6; end tic; k=0; while 1 x="x0-f"(x0)./df(x0); k="k"+1; if abs(x-x0) < eps || k >30 break; end x0=x; end t=toc; if k >= 30 disp('迭代次数太多。'); x="0"; t="0"; end

2、Newdon迭代法求解非线性方程组 function y="NewdonF"(x) %牛顿迭代法解非线性方程组的测试函数 %定义是必须定义为列向量 y(1,1)=x(1).^2-10*x(1)+x(2).^2+8; y(2,1)=x(1).*x(2).^2+x(1)-10*x(2)+8; return; function y="NewdonDF"(x) %牛顿迭代法解非线性方程组的测试函数的导数 y(1,1)=2*x(1)-10; y(1,2)=2*x(2); y(2,1)=x(2).^+1; y(2,2)=2*x(1).*x(2)-10; return; 以上两个函数仅供下面程序的测试 function [x k t]=NewdonToEquations(f,df,x0,eps) %牛顿迭代法解非线性方程组 %[x k t]=NewdonToEquations(f,df,x0,eps) %x:近似解 %k:迭代次数 %t:运算时间 %f:方程组(事先定义) ?:方程组的导数(事先定义) %x0:初始值 %eps:误差限 % %说明:由于虚参f和df的类型都是函数,使用前需要事先在当前目录下采用函数M文件定义% 另外在使用此函数求解非线性方程组时,需要在函数名前加符号“@”,如下所示 % %应用举例: %x0=[0,0];eps=0.5e-6; %x=NewdonToEquations(@NewdonF,@NewdonDF,x0,eps) %[x k]=NewdonToEquations(@NewdonF,@NewdonDF,x0,eps) %[x k t]=NewdonToEquations(@NewdonF,@NewdonDF,x0,eps) %函数的最后一个参数也可以不写。默认情况下,eps=0.5e-6 %[x k t]=NewdonToEquations(@NewdonF,@NewdonDF,x0,eps)

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