MATLAB毕业论文.doc
《MATLAB毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《MATLAB毕业论文.doc(13页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 基于MATLAB的信号与系统分析实例 摘要随着信息技术的飞速发展,在人们的日常生产实践中,对信号的检测分析处理就显得犹为重要,而在对信号的分析工程当中,复杂的数学运算给人们分析处理信号带来了一定的困难,MATLAB的诞生,为信号与系统的分析带来了极大的方便,利用MATLAB软件,人们可以对检测到的信号做出实时准确的分析,极大的提高了工作效率。MATLAB 的名称源自 Matrix Laboratory ,它是一种科学计算软件,专门以矩阵的形式处理数据。 MATLAB 将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并提供了大量的内置函数,从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真
2、和设计工作。目前 MATLAB 产品族可以用来进行:数值分析 数值和符号计算 工程与科学绘图 数字图像处理 数字信号处理 通讯系统设计与仿真 财务与金融工程。本文是基于MATLAB的对信号与系统的分析,主要介绍了用MATLAB对信号进行表达,对信号进行卷积运算,对信号的频谱进行分析,对系统函数与系统性质分析。关键词:MATLAB 频谱 卷积1 信号的表达信号可以表达为时间的函数,根据定义的不同,信号可以分为连续时间信号和离散时间信号,分别表示为x(t)和xn;对于确定信号,时间变量值与对应的函数值形成一一对应关系。要将信号保存到计算机系统中,信号必须表现为有限长度的离散数字序列;在MATLAB
3、中,信号与对应的时间变量采用两个一维向量(序列)表示,两序列长度必须相等。1.1 离散时间信号x(n)的表达:离散时间变量n只能取整数值,与其对应的函数值形成离散时间信号;x和n为长度相同的序列,序列元素的编号从1开始;坐标序列n值的设置: n=-3:3 设定起点和终点;x的值可以直接设置,也可以根据与n有关的运算得到(必须先定义n):x=1 2 3 4 3 2 1 x=3*n x=exp(j*(pi/8)*n),采用函数stem(n,x)可以作出离散信号的图形。例1.1 离散时间信号的表达:画出下列离散信号x1=1,2,3,4,3,2,10 x2=3n x4=(0.8)n解:MATLAB程序
4、为:n=0:6;n1=0:30;x1=1 2 3 4 3 2 1; x2= 3*n; x3=exp(j*(pi/8).*n1); x4=0.8.n1;subplot(2,2,1),stem(n,x1);ylabel(x1); subplot(2,2,2),stem(n,x2);ylabel(x2);subplot(2,2,3),stem(n1,x3);ylabel(x3); subplot(2,2,4),stem(n1,x4);ylabel(x4);执行结果为1.2 连续时间信号x(t) 的表达与画图:当时间变量取值间隔足够小时,可以看作是连续变化,与其对应的函数值成为连续时间函数;坐标变量t
5、值的设置: t=0:0.1:10,设定起点、变化步长和终点;x的值必须根据与t有关的运算得到(必须先定义t),t和x必须为长度相同的序列; x1=zeros(1,30) ones(1,40) zeros(1,31),x2=2-0.3*t x3=exp(j*(pi/8)*t)采用函数plot(t,x)可以作出连续时间信号的图形(离散点之间采用直线连接构成连续图形);例1.2 连续时间信号的表达:画出下列连续信号 解:MATLAB程序为:t=0:0.1:10;x1=zeros(1,30) ones(1,40) zeros(1,31);x2=2-0.3*t;x3=exp(j*(pi/8)*t);x4
6、=exp(-0.2*t).*cos(2*pi*t);subplot(2,2,1),plot(t,x1);ylabel(x1);axis(0,10,-0.2,1.2);subplot(2,2,2),plot(t,x2);ylabel(x2);subplot(2,2,3),plot(t,x3);ylabel(x3);subplot(2,2,4),plot(t,x4);ylabel(x4);执行结果为:2 LTI系统的卷积运算LTI系统可以采用系统冲激响应h表达;对于已知系统(已知系统冲激响应h),当系统输入信号为x时,系统输出信号表现为h与x的卷积 ;当h端点为(h1,h2),x端点为(x1,x2
7、)时,y的端点为(h1+x1,h2+x2);在MATLAB中,三者均由有限数字序列表示;在MATLAB中,可以利用函数y=conv(h,x)求卷积,由已知系统h、输入x,求系统输出y。2.1 离散信号的卷积已知系统冲激响应h,直接通过卷积求解: y=conv(h,x) ;要点:h和x均应为有限长度;y的长度为(h+x-1);对y画图时,时间变量的长度和端点应正确设定。例2.1 利用下列程序,通过改变信号,演示卷积的重要性质;解:MATLAB程序为:n=-10:10;h=zeros(1,10) 1 1 1 1 1 zeros(1,6);x=zeros(1,6) 1 0 0 0 0 0 0 0 0
8、 zeros(1,6);n1=-20:20;y=conv(h,x);subplot(2,2,1),stem(n,x); ylabel(x);subplot(2,2,2),stem(n,h);ylabel(h);subplot(2,1,2),stem(n1,y);ylabel(y);执行结果为2.2 连续时间卷积的数值近似对于有限区间内的连续信号,应先通过离散化成为有限数字序列,再进行卷积,最后用plot画出输出波形。要点:h和x均应为有限长度;y的长度为(h+x-1),对y画图时,时间变量的长度和端点应正确设定;连续信号的卷积本来是由积分定义的,改为离散序列进行卷积,应该将结果乘以采样周期T,
9、即: y=conv(h,x)*T。例2.2 利用下列程序,通过改变信号,演示卷积的重要性质;解:MATLAB程序为:T=0.01;t=-2:T:10;u=(t=0);u2=(t=2);u5=(t=5)h=u-u2;x=u-u5;%x=exp(-0.5*t).*u;t1=-4:T:20;y=conv(h,x)*T;subplot(2,2,1),plot(t,x);axis(-2,10,-0.2,1.2);ylabel(x);subplot(2,2,2),plot(t,h);axis(-2,10,-0.2,1.2);ylabel(h);subplot(2,1,2),plot(t1,y);axis(
10、-2,20,-2,3);ylabel(y);执行结果为3 信号的频谱分析3.1离散时间付氏级数(DTFS)定义 性质:时间信号x和频谱信号a均为周期信号,周期均为N。变换方法:正变换函数 a=(1/N)*fft(x) 反变换函数 x=N*ifft(a)。要点:x和a的周期都必须从相应0点开始选取一个周期;利用同样的坐标向量,采用stem函数对x和a作图,可以画出一个周期内的时间信号和频谱信号。例3.1 已知和都是周期为8的周期信号,在从0开始的一个周期内, ,求与这些信号对应的频谱,并作出对应的图形。解:MATLAB程序为:N=8;n=0:7;x1=0 0 1 1 1 1 0 0;x2=0 1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- MATLAB 毕业论文
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【Fis****915】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【Fis****915】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。